• RU
  • icon На проверке: 1
Меню

Автоматизированный цех электроснабжения и распределения энергии

  • Добавлен: 26.04.2026
  • Размер: 32 MB
  • Закачек: 0

Описание

Автоматизированный цех электроснабжения и распределения энергии

Состав проекта

icon
icon Маркин+ (2).bak
icon участок токарного цеха1.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица.doc
icon Цех металлорежущих станков+1.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (6).doc
icon Гранитная мастерская.dwg
icon Гранитная мастерская (3).bak
icon +.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской Таблица (2).doc
icon Цех металлорежущих станков.dwg
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (3).doc
icon Улыбов+.bak
icon Цех металлоизделий (2).dwg
icon Сводная ведомость нагрузок по насосной станции Таблица.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (4).doc
icon Шеховцов В.П. - Расчет и проектирование схем электроснабжения.pdf
icon Ремонтно-механический цех.doc
icon Электромеханический цех (2).doc
icon Цех мех.обработки деталей.doc
icon Электромеханический цех.doc
icon учебная мастерская 1.doc
icon Цех механической обработки деталей.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по шлифовальному цеху Таблица.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по автоматизированному цеху Таблица.doc
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (11).doc
icon Цех металлорежущих станков.doc
icon участок токарного цеха.bak
icon Цех металлоизделий.dwg
icon ремонтно-механический цех.bak
icon Федоров+ (4).bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (5).doc
icon Документ Microsoft Word.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху Таблица.doc
icon Сварочного участка цеха.dwg
icon участок токарного цеха.doc
icon Шлифовальный цех.dwg
icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица (2).doc
icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица (3).doc
icon Цех металлоизделий (2).bak
icon Гранитная мастерская.bak
icon курса.dwg
icon Индекс помещения i при А.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской Таблица.doc
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (8).doc
icon Михеева.bak
icon Тетюнин.bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица.doc
icon Федоров+.dwg
icon Маркин.dwg
icon Цех металлоизделий +3.doc
icon Сводная ведомость нагрузок по шлифовальному цеху Таблица (2).doc
icon курса.bak
icon Утенков.doc
icon Электроснабжение -курса.doc
icon курса (2).dwg
icon Маркин+.bak
icon Электромеханический цех.dwg
icon Гранитная мастерская (3).dwg
icon Цех металлоизделий (2).doc
icon Гранитная мастерская (2).dwg
icon Насосная станция.dwg
icon Федоров+.bak
icon Маркин.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (5).doc
icon Тетюнин+.bak
icon Цех металлорежущих станков+1.dwg
icon участок токарного цеха1.dwg
icon Документ Microsoft Word (2).doc
icon Федоров+ (3).bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (7).doc
icon Ремонтно-механический цех (3).doc
icon Автоматизированный цех.dwg
icon учебные мастерские+4.dwg
icon Насосная станция.doc
icon Маркин+.dwg
icon Цех металлоизделий (3).dwg
icon Гранитная мастерская (4).dwg
icon Насосная станция.bak
icon Ремонтно-механический цех (2).doc
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (2).doc
icon Михеева.dwg
icon Цех металлоизделий.bak
icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (3).doc
icon Гранитная мастерская.doc
icon Цех металлоизделий (3).doc
icon Гранитная мастерская (2).bak
icon Олег - 9517248431.doc
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (4).doc
icon Речиле+.bak
icon учебные мастерские+4.bak
icon Михеева.doc
icon курса - заказ.doc
icon Гранитная мастерская (2).doc
icon Гранитная мастерская 4+.doc
icon Федоров+ (2).bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (9).doc
icon Цех металлорежущих станков.bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (10).doc
icon Автоматизированный цех.doc
icon Автоматизированный цех.bak
icon Ruki Vverh - Posmotri mne v glaza,malen'kaya moya! (1).mp3
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (2).doc
icon курса (2).bak
icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (6).doc
icon Цех металлоизделий.doc
Материал представляет собой zip архив с файлами, которые открываются в программах:
  • Microsoft Word
  • AutoCAD или DWG TrueView
  • Adobe Acrobat Reader

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по ремонтно-механичскому цеху Таблица № 4
Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-во ЭП
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Токарный автомат (6)
10 10 092 087198 153 302 Токарный
автомат (7) 1 10 10 092 087198 153 302
Токарный автомат (8) 1 10 10 092 087198 153 302
Зубофрезерный станок(9) 1 20 20 087 065117
6 992 Зубофрезерный ста-к(10) 1 20 20 087
5117 706 992 Зубофрезерный ста-к(11)
Круглошлифовальный ст. (12) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (13) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (14) 1 5 5 173 05173 098 169
Итого по РП – 1: 9 520 105 098 089172 1881 3236
121 2276 3559 4224 6498 РП - 2
Расточной станок (35) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (36) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (37) 1 4 4 05 086156 089 098
Фрезерный станок (31) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (32) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (33) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (34) 1 75 75 085 085195 15 29
Строгальный станок (28) 1 45 45 05 05173 098 169
Строгальный станок (29) 1 45 45 05 05173 098
9 Строгальный станок (30) 1 45 45 05 05173
8 169 Кран-балка (39) 1 30 30 06 08075 36
Итого по РП – 2: 11 430 855 017 076157 6885
РП – 3 Токарный станок (20) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (21) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (22) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (23) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (24) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (25) 1 12 12
2 088172 406 792 Сверлильный станок (8) 1 34
014 05173 098 169 Сверлильный станок (9) 1
34 014 05173 098 169 Заточной станок (15)
15 15 014 05173 021 036 Заточной станок
(16) 1 15 15 014 05173 021 036 Заточной
станок (17) 1 15 15 014 05173 021 036
Плоскошлиф. станок (26) 1 172 172 091 075117 506 872
Плоскошлиф. станок (27) 1 172 172 091 075117 506
2 Итого по РП – 3: 13 15172 1177 015 071155
85 8509 2154 08 564 959 883 1927 РП - 4
Сварочный агрегат (3) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (4) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (5) 1 14 14 012 088172 48 83
Кран-балка (38) 1 30 30 06 08075 36 27
Вентиляторы (1) 1 55 55 017 092173 1632 3545
Итого по РП – 4: 5 1455 192 017 076157 6885 10809 2454
864 1089 1383 21277

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (6).doc

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов
питания Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Круглошлифовальный ст.
Круглошлифовальный ст. (13) 1 10 10 092 087198 153
2 Круглошлифовальный ст. (19) 1 10 10 092 087198
3 302 Резьбошлифовальный ст. (6) 1 64
087 05173 098 169 Резьбошлифовальный ст. (7)
64 64 087 05173 098 169 Внутришлифовальный
ст. 27 1 12 12 087 065117 406 792
Внутришлифовальный ст. 28 1 12 12 087 065117 406
2 Внутришлифовальный ст. 34 1 12 12 087 065117
6 792 Внутришлифовальный ст. 35 1 12 12
7 065117 406 792 Электропривод ворот
(1) 1 45 45 05 05173 098 169 Итого по РП – 1:
24 6498 РП - 2 Заточной станок (8)
42 42 05 086156 089 098 Заточной станок
(9) 1 42 42 05 086156 089 098 Заточной станок
(5) 1 82 82 087 087198 153 302 Заточной
станок (10) 1 82 82 087 087198 153 302
Внутришлифовальный ст. 25 1 12 12 087 065117 406
2 Внутришлифовальный ст. 26 1 12 12 087 065117
6 792 Круглошлифовальный ст. (17) 1 10
088 087198 153 302 Круглошлифовальный ст. (18)
10 10 088 087198 153 302 Уни - ные заточные
ст. (2) 1 28 28 05 08216 086 088 Уни - ные
заточные ст. (3) 1 28 28 05 08216 086 088 Уни
- ные заточные ст. (4) 1 28 28 05 08216 086 088
Внутришлифовальный ст. 32 1 32 32 087 085165 089 096
Внутришлифовальный ст. 33 1 32 32 087 085165 089
6 Внутришлифовальный ст. 38 1 32 32 087
5165 089 096 Внутришлифовальный ст. 39 1 32
087 085165 089 096 Кран – балка (31) 1 15
089 065117 506 872 Электропривод
45 45 05 05173 098 169 Итого по РП – 2:
83 21277 РП – 3 Плоскошлифовальные ст
Плоскошлифовальные ст (24) 1 185 185 091 075117 506
2 Плоскошлифовальные ст (29) 1 185 185 091
5117 506 872 Плоскошлифовальные ст
Плоскошлифовальные ст (36) 1 185 185 091 075117 506
2 Плоскошлифовальные ст (37) 1 185 185 091
5117 506 872 Итого по РП – 3: 13
277 РП - 4 Токарный станок (14) 1 78
7 198 086156 089 098 Токарный станок (15) 1
087 198 086156 089 098 Токарный станок (16)
78 087 198 086156 089 098 Электропривод
ворот (11) 1 45 05 173 05173 098 169
Вентилятор (20) 1 5 05 173 05 05173 098
Вентилятор (21) 1 5 05 173 05 05173 098
Вентилятор (22) 1 5 05 173 05 05173 098 Итого
по РП – 4: 13 1712 405 017 076157 6885 10809 2454 08

icon Гранитная мастерская.dwg

Гранитная мастерская.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nГравировальный станок
nКомпрессорная установка
nПолировальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n31n-----n2205
0n----n1008n-----n504
Гравировальный станок
nРаспиловочный станок

icon Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской Таблица (2).doc

Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-
во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Электронагреватель (8)
3 3 075 095033 225 074 Электронагреватель (9)
3 3 075 095033 225 074 Электрокотел (7) 1
15 075 095033 1125 037 Сварочный агрегат
(11) 1 30 30 025 06133 75 9975 Электроталь (15)
35 35 016 06133 056 0745 Станок
гравировальный (21) 1
1 Станок гравировальный (22) 1
1 Электроплита (16) 1 5 5 014 05173 07 121
Итого по РП – 1: 9 1130 482 037 089172 1783
46 321 121 2157 371 429 66 РП - 2
Компрессор (2) 1 7 7 03 09174 21 365 Кран
- балка (6) 1 13 13 028 098172 336 577
Распиловочный станок (4) 1 75 75 028 088172 238 409
Итого по РП – 2: 3 712 275 028 076157 77 1208 458
616 967 1146 1791 РП - 3
Вентилятор (320) 2 35 7 017 086168 0595 099
Компрессорная установка (1) 1 28 28 025 06133 75 9975
09 8608 РП – 4 Станок полировальный
(1417) 2 7 14 028 09172 196 337 Станок
токарный (19) 1 45 45 028 09172 532 915
Электроталь (5) 1 35 35 017 086168 0595 099
Сварочный агрегат (12) 1 30 30 025 06133 75 9975
Горн электрический (10) 1 15 15 017 065117 0255 0298
Наждачный станок (13) 1 25 25 075 095033 1875
18 Итого по РП – 2: 7 1530 705 017 076157
98 1881 2454 08 564 8854 10498 16403

icon Цех металлорежущих станков.dwg

Цех металлорежущих станков.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (3).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Токарный станок (15) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0056 125 Токарный станок (16) 10 087 198 1607
53 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Токарный станок
(17) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095
56 125 Токарно-револьв. станок (32) 25 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв.
станок (33) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Токарно-револьв. станок (34) 25 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-
револьв. станок (35) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (39) 25 065 117
57 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Токарно-револьв. станок (40) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (41) 25
5 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Вертикально-св. станок (18) 56 05 173 1093 2230 АВВГ –
× 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вертикально-св. станок (19)
05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012
2 Радиально - сверл. станок (23) 30 08 075 5769 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Радиально - сверл. станок
(24) 30 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Фрезерный станок (21) 84 087 198 1607 4253 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Фрезерный станок (22) 84
7 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Расточной станок (20) 16 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 35 + 1×16
68 0072 001 077 Продольно-строг. станок (14) 324 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Кран
мостовой (31) 90 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181
78 0050 45682 Кран мостовой (42) 90 086 207 17890 10000
АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до
РП-1 4754 089 172 23172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625
30 0060 45712 РП - 2 Токарный станок (9)
095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021
2 Токарный станок (10) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0021 162 Токарный станок (11) 34 095 031
41 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Токарный станок (12) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0021 162 Токарный станок (13) 34 095 031
Токарно-револьв. станок (4) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (5) 25
7 Токарно-револьв. станок (6) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (7)
065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Токарно-револьв. станок (8) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Продольно-строг. станок (2)
4 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Продольно-строг. станок (3) 324 08 075 5769 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Кран мостовой (11)
086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 4998 086 207 17890 10000
ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 РП - 3
Эл. печь сопротивления (25) 60 09 125 13290 10000 АВВГ
– 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Эл. печь индукционная (26)
09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077
Эл. печь индукционная (26) 64 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 001 077 Электродуговая печь (26) 96 086
7 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682
Электродуговая печь (26) 96 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70
+ 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до РП-5 476 076
7 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113
Итого ШНН – 1 3082 078 151 67636 202910 Ал. шины 01 013
03 0962 ЩО Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А)
4 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725
Осв. комната отдыха(х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 0001 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368
5 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
мастерская(х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 002 1702 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0024 1057 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного
99 0004 01823 Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445
5 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
склада материалов (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162
ΔU (В) 1 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Cтанок гравировальный (21) 11 065 117 203 1425 АВВГ – 3 × 4 +
× 25 7810 0107 0012 092 Cтанок гравировальный (22) 11 065
7 203 1425 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092
Электроплита (16) 5 05 173 925 6944 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6
50 0095 0056 125 Сварочный агрегат (11) 30 06 133 5555
888 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Электронагреватель (8) 3 095 033 555 3886 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6
50 0095 0056 125 Электронагреватель (9) 3 095 033 555
86 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Электроталь
(15) 35 06 133 648 4537 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095
56 125 Электрокотел (7) 15 095 033 277 1944 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 25 7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 482
9 172 8921 62447 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625 0130 0060
712 РП – 2 Компрессор (2) 7 09 174
96 9074 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Кран -
балка (6) 13 09 172 2407 18055 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 4 7810
07 0012 092 Распиловочный станок (4) 75 088 172 1388
22 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН
– 1 до РП-2 275 089 172 5064 35448 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625
30 0060 45712 РП – 3 Вентилятор (3) 35
6 168 648 4537 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Вентилятор (20) 35 086 168 648 4537 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6
50 0095 0056 125 Компрессорная установка (1) 28 092 09
85 36296 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Кабель
от ШНН – 1 до РП-3 275 089 172 5064 35448 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25
25 0130 0060 45712 РП - 4 Полировальный
станок (14) 7 09 172 1296 9074 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950
95 0056 125 Полировальный станок (17) 7 09 172 1296
74 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Токарный станок
(19) 45 09 172 833 5833 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095
56 125 Электроталь (5) 35 06 133 648 4537 АВВГ – 3 × 10
+ 1 × 6 1950 0095 0056 125 Сварочный агрегат (12) 30 06
3 5555 38888 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Горн электрический (10) 15 092 117 277 1944 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Наждачный станок (13) 25 095 033
2 324 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Кабель от
ШНН – 1 до РП-4 56 086 207 875 6125 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181
78 0050 45682 Итого ШНН – 1 1592 078 151 27799 194593
Ал. шины 01 013 0003 0962 ЩО Освещ.
кабинет (х 2) (ф.С) 16 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 4 3120
99 0008 0725 Осв. граверная (х 2) (ф.С) 48 095 031 2045
00 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0001 08531 Осв.КТП(х 2) (ф.В)
095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0008 0725
Осв. бойлерная(х 2) (ф.В) 16 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 4
20 0099 002 1702 Осв. распиловочная Л1 (ф.А) 48 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 099 057 2853 Осв. компрессорная
Л1(ф.С) 16 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0008
25 Осв. коридор 1 Л1 (ф.С) 16 095 031 1758 4000 АВВГ – 3
× 4 3120 0099 0008 0725 Осв. коридор 2 Л1 (ф.В) 16 095
1 1758 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0008 0725 Осв.
душевая Л1 (ф.С) 32 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 4 3120
99 0004 01823 Осв. склада (х 2) (ф.А) 48 095 031 2045
00 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 002 1702 Осв. слесарной (х 2)
(ф.В) 48 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 004
25 Осв. компрессорная 1 Л1(ф.С) 16 095 031 1758 4000 АВВГ
– 3 × 4 3120 0099 0008 0725 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 768
5 031 142.22 995.55 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003
749 Ввод от трансф. до ШНН-1 236 078 151 42021 294147 Ал.
шины 01 013 0003 1924

icon Цех металлоизделий (2).dwg

Цех металлоизделий (2).dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
nТокарно-револьв.nстанки
Радиально-сверл.nстанок
nЭлектродуговые печи
nЭл. печь сопротивления
nЭл. печь индукционная

icon Сводная ведомость нагрузок по насосной станции Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по насосной станции
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-
во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Вентилятор (12) 2
32 06 08075 96 72 Сверлильный станок (3) 1
84 014 05173 1176 203 Заточный станок (4)
5 5 014 05173 07 121 Ток. – рев. станок (5)
56 56 017 065117 952 1113 Резьбонарезной
станок (8) 1 12 12 017 065117 204 238
Круглошлифовальный станок (7) 1 164 164 014 05173 229 397
Итого по РП-1: 7 8456 1298 019 051118 2532
87 09 128 324 3573 4822 7419 РП – 2
Насосный агрегат (27) 1 250 250 07 08075 175 13125
Щит сигнализации (28) 1 16 16 006 065117 0096
12 Сварочные агрегаты (3132)
84 Итого по РП – 2: 4 16250 672 014 089172
81 3236 015 121 2276 3559 4224 6498 РП -3
Насосный агрегат (24) 1 250 250 07 08075 175
125 Дренажные насосы (2930) 2 224 448 07
075 1568 1176 Итого по РП – 3: 3 224250 2948
РП -4 ЭД вакуумных насосов
Электродвигатели задвижек
87 Насосный агрегат (25) 1 250 250 07 08075
5 13125 Итого по РП-4: 11 16250 318 014
074 3629 2685 029 08 2903 1986 3571 5412 РП-5
Насосный агрегат (2325) 2 250 500 07
075 175 13125 Итого по РП – 5: 2 250 500 07
075 175 13125 14 124 217 16275 27124 4173 Итого ШНН

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (4).doc

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлоизделий
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания
Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Токарный станок (15)
10 10 092 087198 153 302 Токарный станок (16)
10 10 092 087198 153 302 Токарный станок (17)
10 10 092 087198 153 302 Токарно-револьв. ст.
(32) 1 25 25 087 065117 706 992 Токарно-
револьв. ст. (33) 1 25 25 087 065117 706 992
Токарно-револьв. ст. (34) 1 25 25 087 065117 706 992
Токарно-револьв. ст. (35) 1 25 25 173 05173 098 169
Токарно-револьв. ст. (39) 1 25 25 173 05173 098 169
Токарно-револьв. ст. (40) 1 25 25 173 05173 098
9 Токарно-револьв. ст. (41) 1 25 25 173 05173
8 169 Вертикально-св. ст. (18) 1 56 56 05
173 098 169 Вертикально-св. ст. (19) 1 56 56
05173 098 169 Радиально - сверл. ст.(23) 1 30
06 08075 36 27 Радиально - сверл. ст.(24) 1 30
06 08075 36 27 Фрезерный станок (21) 1 84
085 085195 15 29 Фрезерный станок (22) 1
84 085 085195 15 29 Расточной станок (20)
16 16 091 075117 506 872 Продольно-строг.
ст.(14) 1 324 324 058 08075 36 27 Кран мостовой
(31) 1 90 90 017 092173 1632 2823 Кран мостовой
(42) 1 90 90 017 092173 1632 2823 Итого по РП –
24 6498 РП - 2 Токарный станок (9) 1
34 058 08075 36 27 Токарный станок (10) 1 34
058 08075 36 27 Токарный станок (11) 1 34 34
8 08075 36 27 Токарный станок (12) 1 34 34
8 08075 36 27 Токарный станок (13) 1 34 34
8 08075 36 27 Токарно-револьв. ст. (4) 1 25 25
7 065117 706 992 Токарно-револьв. ст. (5) 1 25
087 065117 706 992 Токарно-револьв. ст. (6) 1
25 087 065117 706 992 Токарно-револьв. ст.
(7) 1 25 25 087 065117 706 992 Токарно-револьв.
ст. (8) 1 25 25 087 065117 706 992 Продольно-
строг. ст. (2) 1 324 324 058 08075 36 27
Продольно-строг. ст. (3) 1 324 324 058 08075 36 27
Кран мостовой (11) 1 90 90 017 092173 1632 2823
Итого по РП – 2: 13 32490 4998 017 076157 6885 10809
54 08 864 1089 1383 21277 РП – 3
Эл. печь сопротивления (25) 1 60 60 03 09174 18 3132
Эл. печь индукционная (26) 1 64 64 028 09172 1792
82 Эл. печь индукционная (26) 1 64 64 028
172 1792 3082 Электродуговая печь (26) 1 96
017 086168 1632 2823 Электродуговая печь
(26) 1 96 96 017 086168 1632 2823 Итого по РП –
: 13 15172 1177 015 071155 4885 8509 2154 08 564

icon Ремонтно-механический цех.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Ремонтно-механический цех имеет разные задачи в зависимости от принятой
организации ремонта на предприятии. При централизованном ремонте
ремонтно-механического цеха выполняет все капитальные средние и некоторые
текущие ремонты. Кроме того он производит модернизацию оборудования
изготовляет запасные части и запасные узлы. При децентрализованном ремонте
задачи ремонтного цеха иные. Ремонтно-механический цех изготовляет запасные
части для механиков цехов изготовляет запасные узлы а также узлы для
модернизации. Он оказывает услуги цеховым ремонтным базам в изготовлении деталей
или выполнении отдельных операций на деталях которые не могут быть обработаны
на цеховых ремонтных базах участвует в ремонте особо крупного оборудования.
Функции ремонтно-механического цеха при смешанной системе ремонта подробно
перечислены при разборе этой системы. Кроме всего перечисленного за
ремонтно-механическим цехом остается как и при других принципах организации
изготовление запасных частей и запасных узлов изготовление аварийных деталей.
Ремонтно-механический цех должен иметь такой комплект станков который позволял
бы обработать в цехе любую деталь к оборудованию действующему на заводе.
Исключение составляют детали которые могут быть приобретены в достаточном
количестве по фондам запасных частей.
В ремонтно-механическом цехе размещены: станочное отделение вспомогательные и
бытовые помещения. Транспортные операции осуществляются с помощью мостовых
кранов грузовых лифтов и наземных электротележек.
Электроснабжение ремонтно-механического цеха предусмотрено осуществить от шин
кВ главной понизительной подстанции завода. Расстояние от главной
понизительной подстанции завода до цеховой подстанции составляет 12 км. Ток
короткого замыкания на шинах 10 кВ главной понизительной подстанции равен 20 кА.
Напряжение на главной понизительной подстанции - 6 и 10 кВ.
По категории надежности электроснабжения цех является потребителем 2
Перечень оборудования ремонто-механического цеха с указанием номинальных
параметров его работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для
которых в таблице приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме.
Цех работает в две смены.
Кроме ремонтно-механического цеха устройства электроснабжения должны позволять
подключение еще одного потребителя имеющего активную мощность 400 кВт при cos
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе ремонтно-механического цеха – чернозем
с температурой + 20 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 28 × 9 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 6 метров. Все вспомогательные помещения двухэтажные.
Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха
Номинальные размеры
Зубофрезерные станки
Круглошлифовальные станки
Заточные станки (1-фазные)
Сверлильные станки (1-фазные)
Плоскошлифовальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения ремонтно - механического цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех ремонтно-механический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для ремонтно-механического цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для ремонтно-механического цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 40 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 226 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 075 принимается равным 056.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10000 часов
тип цоколя Е4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения ремонтно -
механического цеха:
Росв. = N × Рл = 40 × 07 = 28 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 40 = 924 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений ремонтно-механического цеха
Остальные помещения ремонтно-механического цеха рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 50 × 07 = 16 кВт × 2 = 32 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 16 = 528 квар. × 2 = 1056 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 28 + 32 = 60 кВт
Qосв. = 924 + 1056 = 198 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Сварочные агре гаты
Освещение станочного отделения цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10 + Р11 + Р12 + Р13 + Р14 =
+75+75+75+75+75+10+10+10 = 75 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 75 × 006 = 45 кВт
Qс = Рс × tgφ = 45 × 198 = 891 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 45 = 6075 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 891 = 9801 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 1148 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 60 кВт Qосв = 198 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 02296
Δ Qт = 001Sp (НН) = 01148
Δ ST = [pic]025 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
S НТ = [pic]= 11 14 кВА
IT (BB) = [pic]1768 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 1314 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 1314 квар; Qр = 9801 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 1345 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 2 на плане вентилятор выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А225М 2У3 мощность 40 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 7547 А (поз. 10) потребляет плоскошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 20.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 2 × 252 = 504 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения крана мостового к РП – 2:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 ×50 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
1 В что составляет около 2 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 791В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 17.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 17.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic]k = [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения ремонто-механического цеха 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Электромеханический цех (2).doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Электромеханический цех предназначен для подготовки заготовок из металла для
электрических машин с последующей их обработкой различными способами.
Он является одним из цехов металлургического завода выплавляющего и
обрабатывающего металл. Электромеханический цех имеет станочное отделение в
котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные токарные фрезерные
строгальные анодно-механические станки и другое оборудование.
В цехе предусмотрены помещения для цеховой трансформаторной подстанции
вентиляторной инструментальной для бытовых нужд. Электромеханический цех
получает электроснабжение от подстанции глубокого ввода. Расстояние от
подстанции главного входа до цеховой трансформаторной подстанции – 05 км а от
ЭНС до подстанции главного входа – 10 км. напряжение на подстанции главного
По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории.
Цех работает в две смены.
Грунт в районе электромеханического цеха – песок с температурой + 20 °С. Каркас
здания смонтирован из блок-секций длиной 8 и 9 метров каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования электромеханического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования электромеханического цеха
Номинальные размеры
Манипуляторы электр.
Точильно-шлифовальные станки
Настольно-сверлильные станки
Токарные полуавтоматы
Слиткообдирочные станки
Горизонтально-фрезерные станки
Продольно-строгальные станки
Анодно-механические станки
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет освещения электромеханического цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех электромеханический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для электромеханического цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для электромеханического цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 11 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 55 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 25 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения электромеханического
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 385 = 127 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений электромеханического цеха
Остальные помещения электромеханического цеха рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений электромеханического цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Станочное отделение 1
Станочное отделение 2
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт × 2 = 77 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 77 = 2541 квар. × 2 = 5082 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 385 + 77 = 1155 кВт
Qосв. = 2541 + 5082 = 7623 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Настольные сверлильные станки
Точильно - шлифовальные станки
Гор. - фрез. станки
Продольно – строг. станок
Анодно- мех. станок
Продолжение таблицы
Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность исходя из заданных
мощностей сумма активных номинальных мощностей Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р6 + Р7 +
Р8 + Р9 + Р10 = = 60 + 7 + 7 + 36 + 4 + 4 + 19 + 19 = 1236 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 1236 × 017 = 2101 кВт
Qср = Рср × tgφ = 2101 × 117 = 2458 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 017 и tgφ = 117 так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значения Кр расчетную
активную среднюю мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Ракт. = Кр × Рср = 135 × 2101 = 2836 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10
Qp = 11 × Qc = 11 × 2458 = 2703 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]3423 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1155 кВт Qосв = 7623 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0684 кВт
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0342 квар
Δ ST = [pic] 0764 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
2.10 Выбираем КТП [pic]с двумя трансформаторами ТМ – 401004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 4021 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 4021 квар; Qр = 2703 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное
сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 2480 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 38 на плане. Анодно-механический станок выбираем двигатель:
Тип двигателя 4АM415S12У3 мощность 130 кВт; кпд – 09% cos φ = 065
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 33333 А (поз. 10) потребляет анодно – механический станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения токарного полуавтомата к РП – 1:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 3559 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
3 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 7
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 9
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..13
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..15
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..16
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .19
5 Расчет токов короткого замыкания ..22
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 23
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .25
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon Цех мех.обработки деталей.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех механической обработки деталей предназначен для обработки коленчатых валов
автомобильного двигателя.
В цехе предусмотрены производственные вспомогательные служебные и бытовые
помещения различного назначения.
Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделениях.
Электроснабжение цех получает от заводской подстанции глубокого ввода
расположенной на расстоянии 8 километров от энергосистемы. Напряжение на
подстанции глубокого ввода – 6 и 10 кВ. От подстанции глубокого ввода до цеха –
км. По категории надежности электроснабжения это потребителями 2
Перечень оборудования цеха механической обработки деталей с указанием
номинальных параметров его работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме
тех для которых в таблице приведены значения ПВном работают в продолжительном
режиме. Цех работает в три смены.
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе цеха механической обработки деталей –
суглинок с температурой + 15 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 28 × 9 м. Каркас здания цеха механической
обработки деталей смонтирован из блоков – секций длиной 4 и 8 метров. Все
вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 метра.
Перечень станочного оборудования цеха механической обработки деталей дан в
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования цеха механической обработки деталей
Номинальные размеры
Токарные спец.станки
Алмазно-расточные станки
Вертикально-фрезерные станки
Закалочные установки
Круглошлифовальные станки
Балансировочные станки
Вертикально-сверлильные станки
Шпоночно-фрезерные станки
Магнитный дефектоскоп
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха механической обработки деталей
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
цех механической обработки деталей
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха механической обработки деталей коэффициент запаса принимается 15 табл.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха механической обработки деталей по (2) выбираем
полностью пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем
в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 700 световой поток 35000 лм
продолжительность горения 7500 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 48 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 238 коэффициент использования светового потока
= с × п = 043 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 500
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 7 500 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха металлоизделий:
Росв. = N × Рл = 48 × 05 = 24 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 24 = 792 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха механической обработки
Остальные помещения цеха механической обработки деталей рассчитываем методом
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха механической обработки деталей
выбираем светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 48 × 05 = 24 кВт × 2 = 48 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 24 = 792 квар. × 2 = 1584 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 48 + 352 = 5152 кВт
Qосв. = 1583 + 1155 = 1698 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 3
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарный спец. станок
Алмазно-расточной станок
Вертикально-фрезерный станок
Балансиров-й станок
Вертикально-сверлильный станок
Шпоночно-фрез.станки
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р1+ Р2 + Р3 + Р4 + Р5 + Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10+ Р11
+ Р12=19+54+16+38+38+15+15+3+3+30+30+30= 177 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 177× 016 = 2832 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2832 × 058 = 1642 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 2832 = 3823 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 1642= 1806 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 4227 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 5152 кВт Qосв = 1698 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 27
Δ Qт = 001Sp (НН) = 135
Δ ST = [pic]301 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=4529 кВА
IT (BB) [pic]6969 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 4478 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 4478 квар; Qр = 1806 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 41456 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 30 на плане кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А250 М 2У3 мощность 60 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 1132 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения крана мостового к РП:
Определяем расчетный ток по формуле:
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 1132 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 41.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 41.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения цеха механической обработки деталей 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха механической обработки деталей .. ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха механической обработки деталей . 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Электромеханический цех.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Электромеханический цех предназначен для подготовки заготовок из металла для
электрических машин с последующей их обработкой различными способами.
Он является одним из цехов металлургического завода выплавляющего и
обрабатывающего металл. Электромеханический цех имеет станочное отделение в
котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные токарные фрезерные
строгальные анодно-механические станки и другое оборудование.
В цехе предусмотрены помещения для цеховой трансформаторной подстанции
вентиляторной инструментальной для бытовых нужд. Электромеханический цех
получает электроснабжение от подстанции глубокого ввода. Расстояние от
подстанции главного входа до цеховой трансформаторной подстанции – 05 км а от
ЭНС до подстанции главного входа – 10 км. напряжение на подстанции главного
По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории.
Цех работает в две смены.
Грунт в районе электромеханического цеха – песок с температурой + 20 °С. Каркас
здания смонтирован из блок-секций длиной 8 и 9 метров каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования электромеханического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования электромеханического цеха
Номинальные размеры
Манипуляторы электр.
Точильно-шлифовальные станки
Настольно-сверлильные станки
Токарные полуавтоматы
Слиткообдирочные станки
Горизонтально-фрезерные станки
Продольно-строгальные станки
Анодно-механические станки
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет освещения электромеханического цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех электромеханический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для электромеханического цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для электромеханического цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 11 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 55 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 25 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения электромеханического
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 385 = 127 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений электромеханического цеха
Остальные помещения электромеханического цеха рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений электромеханического цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Станочное отделение 1
Станочное отделение 2
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт × 2 = 77 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 77 = 2541 квар. × 2 = 5082 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 385 + 77 = 1155 кВт
Qосв. = 2541 + 5082 = 7623 квар
Продолжение таблицы
Анодно- мех. станок
Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность исходя из заданных
мощностей сумма активных номинальных мощностей Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р6 + Р7 +
Р8 + Р9 + Р10 = = 60 + 7 + 7 + 36 + 4 + 4 + 19 + 19 = 1236 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 1236 × 017 = 2101 кВт
Qср = Рср × tgφ = 2101 × 117 = 2458 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 017 и tgφ = 117 так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значения Кр расчетную
активную среднюю мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Ракт. = Кр × Рср = 135 × 2101 = 2836 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10
Qp = 11 × Qc = 11 × 2458 = 2703 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]3423 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1155 кВт Qосв = 7623 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0684 кВт
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0342 квар
Δ ST = [pic] 0764 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
2.10 Выбираем КТП [pic]с двумя трансформаторами ТМ – 401004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 4021 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 4021 квар; Qр = 2703 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное
сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 2480 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 7
3 Расчет и выбор элементы схемы 10
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..14
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .16
5 Расчет токов короткого замыкания ..17
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 17
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .19
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon учебная мастерская 1.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Учебные мастерские предназначены для практической подготовки обучаемых. Они
являются неотъемлемой частью учебно-материальной базы предприятия.
Кроме того учебные мастерские можно использовать для выполнения несложных
заказов силами учащихся нуждающимся организациям.
В учебных мастерских предусматривается наличие производственных учебных
служебных и бытовых помещений. Учебные мастерские получают электроснабжение от
трансформаторной подстанции расположенной на расстоянии 50 метров от здания.
Расстояние от подстанции глубокого ввода до трансформаторной подстанции – 10 км
напряжение на подстанции 10 кВ.
По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории.
Учебно – подготовительный процесс односменный. Основные потребители
электроснабжения – станки различного назначения.
Грунт в районе учебных мастерских – супесь с температурой + 20 °С. Каркас здания
смонтирован из блок-секций длиной 8 и 6 метров каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 40 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования учебных мастерских дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане учебных
мастерских (рисунок А.1).
Перечень станочного оборудования учебных мастерских
Номинальные размеры
Деревообрабатывающие станки
Вентилятор вытяжной
Вентилятор приточный
Круглошлифовальные станки
Болтонарезные станки
Резьбонарезные станки
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет освещения учебных мастерских
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для учебных мастерских коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для учебных мастерских по (2) выбираем полностью
пылезащищеный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 10 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 50 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 25 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения учебных мастерских:
Росв. = N × Рл = 50 × 07 = 35 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 35 = 1155 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений учебных мастерских
Остальные помещения учебных мастерских рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений учебных
мастерских как правило содержит большое количество пыли газов химически
активных веществ при выборе осветительных приборов следует обращать особое
внимание на их конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений учебных мастерских
выбираем светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 50 × 07 = 35 кВт × 2 = 70 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 70 = 231 квар. × 2 = 462 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 35 + 70 = 105 кВт
Qосв. = 231 + 462 = 693 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность исходя из заданных
мощностей сумма активных номинальных мощностей Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5 +
Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10 + Р11 = 8 + 8 + 8 + 38 + 38 + 38 + 38 + 28 + 28
+ 28 + 28 = 504 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 504 × 017 = 8568 кВт
Qср = Рср × tgφ = 8568 × 117 = 1002 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 017 и tgφ = 117 так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 133
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значения Кр расчетную
активную среднюю мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Ракт. = Кр × Рср = 133 × 8568 = 1139 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10
Qp = 11 × Qc = 11 × 1002 = 1102 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]1318 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 105 кВт Qосв = 693 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0263 кВт
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0131 квар
Δ ST = [pic] 0293 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
2.10 Выбираем КТП [pic]с двумя трансформаторами ТМ – 401004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 1349 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 1349 квар; Qр = 1002 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное
сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 16 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10250 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В учебной мастерской устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33
и один щит освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
Кратность пускового момента принимаем равным для асинхронных двигателей с
короткозамкнутым ротором в случае отсутствия заводских данных – 5.
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 34 38 на плане. Резьбонарезной станок выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А 132 М4У3 мощность 81 кВт; кпд – 091% cos φ = 089
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен:
Наибольший ток 3377 А (поз. 242930) потребляет резьбонарезной станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 20
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 51-31-1.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iу(кз) = 7 Iн.р = 7 × 100 = 700 А;
Iу(п) = 135 Iн.р =135 × 100 = 135 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 100 = 80
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Линия Т1-ШНН 1SF линия без ЭД:
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(п) = 125 Iн.р = 7875А;
Iу(кз) = 2 Iн.р = 1260А;
Линия ШНН – ШМА1 SF1 линия с группой ЭД:
Iу(п) = 125 Iн.р = 500А;
Iу(кз) = 5 Iн.р = 2000 А;
[pic] принимаем Ко = 20
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения резьбонарезного станка к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВРГ 3 × 16 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 1372 × 005 × (195× 091 + 0095 × 039) =
4 В что составляет 17 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20 В больше расчетных потерь 214 В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем наиболее удаленный от РП РПРПэлектроприемник поз. 18.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 18.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.17 мОм xA1 = 0.15 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.2 мОм xA3 =1.3 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 24 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 15 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 135
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
учебной мастерской .4
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 7
3 Расчет и выбор элементы схемы 10
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..14
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .16
5 Расчет токов короткого замыкания ..17
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 17
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .19
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Сводная ведомость нагрузок по шлифовальному цеху Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок учебной мастерской
Наименование групп электроприемников и узлов питания
Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-во ЭП
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Деревообрабатывающий
2 Деревообрабатывающий станок (2) 1
2 Деревообрабатывающий станок (3) 1
2 Заточной станок (4) 1 28 28 017 087198
3 302 Заточной станок (5) 1 28 28 017
7198 153 302 Заточной станок (6) 1 28 28
7 087198 153 302 Заточной станок (7) 1 28
017 087198 153 302 Сверлильный станок (8) 1
38 019 087198 153 302 Сверлильный станок
(9) 1 38 38 019 087198 153 302 Сверлильный
станок (10) 1 38 38 019 087198 153 302
Сверлильный станок (11) 1 38 38 019 087198 153 302
Итого по РП – 1: 11 286 351 036 084247 3542 8749
6 134 4746 9623 10688 16307 РП-2
Сварочные агрегаты (14 .17)
19 76 06 08075 36 27 Вентилятор вытяжной (12)
Вентилятор приточный (13) 1
2 Итого по РП – 2: 6 419 85 031 086148 5115
7 343 124 6342 8357 10466 16102 РП-3
Токарный станок (18) 1 32 32 019 087198 153 302
Токарный станок (19) 1 32 32 019 087198 153
2 Токарный станок (20) 1 32 32 019 087198
3 302 Токарный станок (21) 1 32 32 019
7198 153 302 Круглошлифовальный станок (22) 1
Круглошлифовальный станок (23) 1 62 62 198 086156 1227 1915
Круглошлифовальный станок (24) 1 62 62 198 086156 1227 1915
Круглошлифовальный станок (25)
62 62 198 086156 1227 1915 Итого по РП –
: 8 3262 376 031 086148 5115 757 343 124 6342
57 10466 16102 РП-4 Фрезерный
станок (26) 1 6 6 017 087198 153 302 Фрезерный
станок (27) 1 6 6 017 087198 153 302 Фрезерный
станок (28) 1 6 6 017 087198 153 302
Болтонарезной станок (29) 1 35 35 019 087198 153 302
Болтонарезной станок (30) 1 35 35 019 087198 153
2 Болтонарезной станок (31) 1 35 35 019
7198 153 302 Болтонарезной станок (32) 1 35
019 087198 153 302 Болтонарезной станок (33)
35 35 019 087198 153 302 Резьбонарезные
станки (34 38) 5 81 81 198 086156 1227 1915
Итого по РП – 4: 14 3581 387 031 086148 5115 757 343
4 6342 8357 10466 16102 Итого ШНН – 1 и ШНН - 2

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-
во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Электронагреватель (8)
3 3 075 095033 225 074 Электронагреватель (8)
3 3 075 095033 225 074 Электрокотел (7) 1
15 075 095033 1125 037 Сварочный агрегат
(11) 1 30 30 025 06133 75 9975 Сварочный
агрегат (12) 1 30 30 025 06133 75 9975
Электроталь (15) 1 35 35 016 06133 056 0745
Станок гравировальный (21) 1
1 Станок гравировальный (22) 1
1 Электроплита (16) 1 5 5 014 05173 07 121
Итого по РП – 1: 9 1530 782 037 089172 247 268
121 2276 3559 4224 6498 РП - 2
Компрессор (2) 1 9 9 03 09174 1666 11666
Электроталь (5) 1 5 5 028 09172 1792 3082
Вентилятор (3) 1 45 45 028 09172 1792 3082
Вентилятор (20) 1 45 45 017 086168 1632 2823
Горн электрический (10) 1 2 2 017 086168 1632 2823
Токарный. ст. (19) 1 45 45 087 065117 833 5833
Наждачный станок (13) 1 25 25 03 09174 18 3132
Станок полировальный (14) 1 7 7 028 09172 1792 3082
Станок полировальный (14) 1 7 7 028 09172 1792 3082
Итого по РП – 2: 13 32490 4998 017 076157 6885
809 2454 08 864 1089 1383 21277 Сводная ведомость
расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Электронагреватель (8) 3 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 002 1702 Электронагреватель (9) 3 095 031 1088
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Электрокотел (7) 15
5 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702
Сварочный агрегат (11) 30 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0021 162 Сварочный агрегат (12) 30 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Электроталь (15) 35 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0040 0853 Станок гравировальный (21) 11 095 031 1699
00 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0040 0853 Станок гравировальный
(22) 11 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0040
53 Электропила (16) 5 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 10
10 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 782 089 172
172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625 0130 0060 45712 РП -
Компрессор (2) 9 05 173 1093 2230 АВВГ –
× 16 + 1 × 16 7810 0107 0012 092 Электроталь (5) 35 05
3 1093 2230 АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092 Вентилятор
(3) 35 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092
Вентилятор (20) 35 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 10 7810
07 0012 092 Горн электрический (10) 11 095 031 1699
00 АВВГ – 3 × 4 3120 0099 0040 0853 Токарный. ст. (19) 45
173 1093 2230 АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092
Наждачный станок (13) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 4 0894
88 0040 307 Станок полировальный (14) 7 05 173 1093
30 АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092 Станок полировальный
(14) 7 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092
Компрессор (2) 9 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 16
94 0088 0040 307 Электроталь (5) 35 05 173 1093 2230
АВВГ – 3 × 10 7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-2
98 086 207 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 ЩО Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А)
4 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725
Осв. комната отдыха(х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 0001 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368
5 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
мастерская(х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 002 1702 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0024 1057 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного
99 0004 01823 Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445
5 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
склада материалов (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Сводная ведомость нагрузок по автоматизированному цеху Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по автоматизированному цеху
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов
питания Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Пресс эксцентриковый
КА - 213 (123456) 6 5 30 017 07198 085 1683
Пресс кривошипный К - 240 (7891011)
9 Вертикально-сверлильные станки
4 Итого по РП-1: 15 584 100 017 088185 17
45 238 128 2176 4025 4556 7009 РП – 2
Сварочный преобразователь (1617) 2 24 48 017 09173
8 705 Автомат болтовысадочный (18)
84 Автомат резьбонакатной (19)
5 Автомат обрубной (27) 1 7 7 017 075189 1156
84 Машина шнековая (28) 1 7 7 017 081189 1156
84 Станок протяжной (20) 1 19 19 017 084189
3 61 Итого по РП – 2: 7 6824 954 017
9172 1621 2789 795 121 1961 3373 3901 6003 РП -3
Автомат гайковысадочный (2122)
88 Барабаны галтовочные
5 Итого по РП – 3: 4 844 104 017 082186 1768
88 472 134 1449 2596 3061 4709 РП -4
Барабаны виброгалтовочные (25)
4 Станок виброголтовочный (26)
2 Вентилятор (4546) 2 8 16 017 084173 136
5 Вибросито (4344) 2 16 32 01 084173
6 027 Автомат резьбонарезной (32333738)
5 Итого по РП-4 : 6 1620 636 017 076157
33 7588 636 121 7595 12082 1422 21877 РП-5
Автомат резьбонарезной (293031343536)
5 Кран – тележка (39) 1 22 22 017 088189
74 0706 Автомат трехпозиционный (42) 2 44 88
8 087189 0748 141 Автомат трехпозиционный (42)
12 12 017 088189 204 385 Итого по РП – 5: 10
347 17458 Итого ШНН – 1 и ШНН - 2

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (11).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Кран мостовой (30) 48 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35
68 0072 001 077 Электропривод ворот (7) 45 087 198
07 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Кабель
от ШНН – 1 до РП - 1 525 089 185 18103 31250 ААШвУ – 3 × 50 +
×25 0243 0005 0030 042 РП – 2 Кран
мостовой (8) 48 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168
72 004 077 Лифт грузовой (16) 64 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 Лифт грузовой (17)
088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016
3 Лифт грузовой (21) 64 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0016 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 672 089
2 23172 43000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130 0060 45712
РП - 3 Вентилятор вытяжной (5) 15 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Вентилятор вытяжной (6) 15 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1
× 16 0894 0088 0012 162 Лифт грузовой (32) 64 088 172
45 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Лифт
грузовой (31) 64 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0017 043 Лифт грузовой (25) 64 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-
492 084 247 17890 22600 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 Итого ШНН – 1 1689 078 151 67636 202910 Ал.
шины 01 013 0003 0962 РП - 5
Электропривод ворот (10) 45 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0056 125 Шлифовальный станок (13) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Шлифовальный станок (14) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0024 221 Шлифовальный станок (15) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092
Шлифовальный станок (18) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0040 307 Шлифовальный станок (19) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0024 221
Шлифовальный станок (20) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 001 092 Шлифовальный станок (22) 165 065
Шлифовальный станок (23) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0024 221 Шлифовальный станок (24) 165 065
Шлифовальный станок (27) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0040 307 Шлифовальный станок (28) 165 065
Шлифовальный станок (29) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 001 092 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 186 076
7 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113
РП - 6 Кран мостовой (27) 48 092 173 160
000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 0040 077 Электропривод
ворот (12) 45 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 001 125 Вентилятор вытяжной (2) 15 08 075 5769
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0012 162 Вентилятор
вытяжной (3) 15 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0012 162 Кабель от ШНН – 2 до РП-6 825 086 148 29464
250 ААШвУ – 10 3 × 16 0081 0058 0056 44191 Итого ШНН – 2
05 081 152 104547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112
ТП(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
08 0725 Осв. Архив и кабинет нач.ц. (х 2) (ф.А) 448 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0001 08531 Осв. заточная
(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
2 1702 Осв. бытовка душевая(х 2) (ф.В) 24 095 031 1088
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. станочного
99 001 08531 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823 Осв. склада
готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 002 1702 Осв. склада хим.реактивов (х 2) (ф.В)
5 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004 3425
Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до ШНН-1 1689
8 151 67901 202910 Ал. шины 01 013 0003 1924 Ввод от
трансф. до ШНН-2 2502 081 152 107547 164433 Ал..шины 00042

icon Цех металлорежущих станков.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях – главные понизительные подстанции (ГПП) и
цеховые трансформаторные подстанции (ТП).
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами (РП). Распределительные пункты
могут являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и
сети низкого напряжения.
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок
Цех металлорежущих станков предназначен для серийного производства деталей по
Цех металлорежущих станков предусматривает наличие станочного отделения
вспомогательных и бытовых помещений. Металлорежущие станки различного назначения
размещены в станочном заточном и резьбошлифовальном отделениях. Станочное
отделение относится к пыльному помещению так как при механической шлифовке
постоянно и в больших количествах выделяется пыль которая удаляется системой
Транспортные операции выполняются кран-балкой и наземных электротележек.
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 13 километра от главной понизительной
подстанции. Подводимое напряжение – 10 или 35 кВ. Главная понизительная
подстанция подключена к энергосистеме расположенной на расстоянии 15 км.
По категории надежности электроснабжения - это потребитель 3 категории а
вентиляции и ОУ – 2 категория.
По электроснабжению цех относится к классу с повышенной опасностью так как в
цехе много токопроводящих частиц (пыли) металла которые оседают на
электрооборудование бетонные полы. Также возможно соприкосновение
обслуживающего персонала одновременно с корпусом электрооборудования и
конструкциями связанными с землей.
Прокладка электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений.
Количество рабочих смен – 3.
Грунт в районе здания – глина с температурой + 5°С. Каркас здания цеха
смонтирован из блоков-секций длиной 6 и 8 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 30 × 8 м.
Помещения малого размера имеют высоту 36 метров.
Перечень электрооборудования цеха металлорежущих станков дан в таблице 1.
Расположение основного электрооборудования показано на плане 1.
Перечень электрооборудования цеха металлорежущих станков
Электроприводы раздвижных ворот
Универсальные заточные станки
Заточные станки для червячных фрез
Резьбошлифовальные станки
Заточные станки для фрезерных головок
Круглошлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки
Внутришлифовальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлорежущих станков
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и система комбинированного освещения 750 лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Величина коэффициента в зависимости от площади принимается либо по нормативам
проектных организаций либо по фактическим данным цеха. Например для
металлорежущих станков при площади свыше 20 м2 рекомендуется принимать
коэффициент равный 15 при 10—20 м2 —2 при 6—10 м2 — 25 при 4—6 м2 —3 и т.
Для цеха металлорежущих станков коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для высоких Н = 6 – 18 метров производственных помещений наиболее эффективно
использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для шлифовального цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник СПЗ-500 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в
данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 11 рядов по 6 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 66 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 550 коэффициент использования светового потока
= с × п = 071 × 073 принимается равным 052.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22500 лм табл.95 (4). Наименьшая высота расположения
светильника по условиям ослепленности составляет 70 метров табл. 186 (6).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цехаметаллорежущих
Росв. = N × Рл = 66 × 07 = 462 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 462 = 1524 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлорежущих станков
Остальные помещения цеха металлорежущих станков рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлорежущих станков
выбираем светильник ЛСП – 01 с облегченной конструкцией для запыленных
помещений а также на территориях промышленных предприятий относящихся к
пожароопасным зонам класса П-М. Тип кривой света – Д (ГОСТ 17677-82). Класс
светораспределения – П (ГОСТ 17677-82).
Светильник ЛСП - 01 имеет степень защиты по ГОСТ 14254 – 96 - IP65.
ЛД 40 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 40 Вт номинальным
световым потоком 3500 лм средней продолжительностью горения 10 000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Резьбошлиф. отделение
Кабинет нач-ка цеха
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 40 × 07 = 28 кВт × 2 = 56 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 56 = 1848 квар. × 2 = 3696 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Робщ. осв. = 462 + 56 = 1022 кВт
Qобщ.осв. = 1524 + 3696 = 522 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 4
распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Электропривод раз-ных ворот
Заточные станки для червячных ф.
Заточные станки для фрез. головок
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность следовательно сумма активных
номинальных мощностей будет равна Рн = Р6 + Р7 + Р12 + Р13 + Р19 + Р27 + Р28 +
Р34 + Р35 + Р1 = 64 + 64 + 10 + 10 + 10 + 12 + 12 + 12 + 12 + 45 = 953
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 953 × 127 = 12103 кВт
Qс = Рс × tgφ = 12103 × 198 = 23964 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 127 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 12103 = 16339 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 16339 = 17972 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 24311 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1022 кВт Qосв = 522 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 486
Δ Qт = 001Sp (НН) = 243
Δ ST = [pic]543 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 247 кВт
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 27157 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 27157 квар; Qр = 17972 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 187 А. По справочнику
выбираем разъединители внутренней установки в трехполюсном исполнении РВ
-35630 УЗ с рычажным приводом ПР – 3У3.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 23 на плане. Плоскошлифовальный станок выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А180М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 349 А (поз. 10) потребляет плоскошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения плоскошлифовального станка к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 2803 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
2 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic]k = [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 50 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 35 метров (по плану)
R1 = RT + rA1 + rП1 = 84 + 015 + 04 = 895 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 251 + 017 = 25.27 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок ..3
Расчетно-конструкторская часть 5
1 Расчет освещения цеха металлорежущих станков 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха металлорежущих станков ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлорежущих станков 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
ИзмЛист №ДокументПодписДата
Разработа ЛитераЛист Листо
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003
Атабеков В.Б. Крюков В.И. Городские электрические сети: Справочник. – 3-е
изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1987. – 384 с.: ил.

icon Цех металлоизделий.dwg

Цех металлоизделий.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
nТокарно-револьв.nстанки
Радиально-сверл.nстанок
nЭлектродуговые печи
nЭл. печь сопротивления
nЭл. печь индукционная

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (5).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Токарный автомат (6) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0056 125 Токарный автомат (7) 10 087 198 1607
53 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Токарный
автомат (8) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0056 125 Зубофрезерный станок(9) 20 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Зубофрезерный
ста-к(10) 20 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Зубофрезерный ста-к(11) 20 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Круглошлифовальный ст. (12) 5 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1
× 25 7810 0107 0012 092 Круглошлифовальный ст. (13) 5 05
3 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092
Круглошлифовальный ст. (14) 5 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1
× 25 7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП - 1 105 089
5 18103 52359 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0243 0005 0030 042
РП – 2 Расточной станок (35) 45 05 173
93 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092
Расточной станок (36) 45 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Расточной станок (37) 45 05 173
Фрезерный станок (31) 75 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0024 125 Фрезерный станок (32) 75 087 198
07 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Фрезерный станок (33) 75 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0024 125 Фрезерный станок (34) 75 087 198
Строгальный станок (28) 4 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Строгальный станок (29) 4 05 173
Строгальный станок (30) 4 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Кран-балка (39) 30 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Кабель от ШНН
– 1 до РП-2 855 089 172 23172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100
30 0060 45712 РП - 3 Токарный станок (20)
088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035
6 Токарный станок (21) 12 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 1950 0095 0035 126 Токарный станок (22) 12 088 172
45 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 126 Токарный
станок (23) 12 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0035 126 Токарный станок (24) 12 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 126 Токарный станок (25)
6 Сверлильный станок (18) 34 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 0040 0853 Сверлильный станок (19) 34 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Заточной станок
(15) 15 05 173 468 851 АВВГ – 4 × 25 1250 0116 004 312
Заточной станок (16) 15 05 173 468 851 АВВГ – 4 × 25 1250
16 004 312 Заточной станок (17) 15 05 173 468 851
АВВГ – 4 × 25 1250 0116 004 312 Плоскошлиф. станок (26) 172
5 117 2884 5500 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Плоскошлиф. станок (27) 172 065 117 2884 5500 АВВГ – 3
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Кабель от ШНН – 1 до РП-4
77 086 207 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 Итого ШНН – 1 3082 078 151 67636 202910 Ал.
шины 01 013 0003 0962 РП - 5 Сварочный
агрегат (3) 14 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072
1 077 Сварочный агрегат (4) 14 09 125 2535 426 АВВГ – 3
× 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Сварочный агрегат (5) 14 09
5 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Кран-
балка (38) 30 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Вентиляторы (1) 55 092 173 100 20000 АВВГ –
× 95 + 1×35 0168 0072 0040 077 Вентиляторы (2) 55 092 173
0 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 0040 077 Кабель от
ШНН – 1 до РП-5 405 076 157 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25
25 0085 0060 4113 ЩО Освещ.
раздевалка(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0008 0725 Осв. комната отдыха(х 2) (ф.А) 448 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0001 08531 Осв.
инструментальная(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 002 1702 Осв. мастерская(х 2) (ф.В) 24 095 031
88 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. станочного
99 001 08531 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823 Осв. склада
готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 002 1702 Осв. склада материалов (х 2) (ф.В) 445
5 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004 3425 Ввод
от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до ШНН-1 3463 078
1 67901 202910 Ал. шины 01 013 0003 1924 Ввод от
трансф. до ШНН-2 570 081 152 107547 164433 Ал..шины 00042

icon Документ Microsoft Word.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Учебные мастерские предназначены для практической подготовки обучаемых. Они
являются неотъемлемой частью учебно-материальной базы предприятия.
Кроме того учебные мастерские можно использовать для выполнения несложных
заказов силами учащихся нуждающимся организациям.
В учебных мастерских предусматривается наличие производственных учебных
служебных и бытовых помещений. Учебные мастерские получают электроснабжение от
трансформаторной подстанции расположенной на расстоянии 50 метров от здания.
Расстояние от подстанции глубокого ввода до трансформаторной подстанции – 10 км
напряжение на подстанции 10 кВ.
По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории.
Учебно – подготовительный процесс односменный. Основные потребители
электроснабжения – станки различного назначения.
Грунт в районе учебных мастерских – супесь с температурой + 20 °С. Каркас здания
смонтирован из блок-секций длиной 8 и 6 метров каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 40 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования учебных мастерских дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане учебных
мастерских (рисунок А.1).
Перечень станочного оборудования учебных мастерских
Номинальные размеры
Деревообрабатывающие станки
Вентилятор вытяжной
Вентилятор приточный
Круглошлифовальные станки
Болтонарезные станки
Резьбонарезные станки
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет освещения учебных мастерских
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для учебных мастерских коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для учебных мастерских по (2) выбираем полностью
пылезащищеный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 11 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 55 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 25 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения учебных мастерских:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 385 = 127 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений учебных мастерских.
Остальные помещения учебных мастерских рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений учебных
мастерских как правило содержит большое количество пыли газов химически
активных веществ при выборе осветительных приборов следует обращать особое
внимание на их конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений учебных мастерских
выбираем светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт × 2 = 77 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 77 = 2541 квар. × 2 = 5082 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 385 + 77 = 1155 кВт
Qосв. = 2541 + 5082 = 7623 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность исходя из заданных
мощностей сумма активных номинальных мощностей Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5 +
Р6 + Р8 + Р9 + Р10 = 6+ 6 + 6 + 28 + 28 + 28 + 35 + 35 + 35 = 347 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 347 × 017 = 5899 кВт
Qср = Рср × tgφ = 5899 × 117 = 69 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 017 и tgφ = 117 так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значения Кр расчетную
активную среднюю мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Ракт. = Кр × Рср = 135 × 5899 = 7963 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10
Qp = 11 × Qc = 11 × 69 = 759 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]1100 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1155 кВт Qосв = 7623 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 022 кВт
Δ Qт = 001Sp (НН) = 011 квар
Δ ST = [pic] 0245 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
2.10 Выбираем КТП [pic]с двумя трансформаторами ТМ – 401004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 2154 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 2154 квар; Qр = 2703 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности то
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное
сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 16 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В учебной мастерской устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33
и один щит освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 7
3 Расчет и выбор элементы схемы 10
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..14
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .16
5 Расчет токов короткого замыкания ..17
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 17
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .19
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по электромеханическому цеху
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов
питания Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Кран мостовой (1) 1
60 01 05173 6 1038 Настол. сверл. ст.(78)
45 9 014 05173 126 217 Токарные па (910) 2
38 016 06133 608 808 Манипуляторы (23) 2 7
01 05173 14 242 Точильно-шлиф ст.(6) 1 36
017 065117 122 142 Итого по РП – 1: 8
91 4756 РП -2 Ток. станки
24 Итого по РП – 2: 10 321 102 036 084123
24 6504 656 134 8876 9623 11003 16928 РП -3
Вентилятор (4243) 2 8 16 017 087198 1392
56 Кран мостовой (21) 1 60 60 017 092173 552
49 Манипуляторы (2223) 2 7 14 01 05173 14
2 Токарные па (2930) 2 19 38 016 06133 608
8 Точильно-шлиф ст.(28) 1 36 72 017 092173
32 2823 Гор.-фрез.ст. (2425) 2 15 30 017
5117 195 2281 Наст. –св. ст. (2627) 2 4 8
4 05173 112 193 Итого по РП-3: 12 45165
776 РП-4 Слиткообд. ст. (3334) 6 3
012 088172 406 792 Прод. строг.ст.(3132) 2
38 016 06133 228 3032 Анодно-мех.ст. (38) 1
0 130 016 06133 78 10374 Тельфер (41) 1 10
01 05173 5 865 Итого по РП – 4: 10 3130 196
РП-5 Слиткообд. ст. (3940) 2 3 6 012
8172 406 792 Анодно-мех.ст. (353637) 3 130
0 016 06133 156 20748 Итого по РП – 4: 5 3130
689 Итого ШНН – 1 и ШНН - 2
Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Кран мостовой (1) 60 05 173 9230 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168
72 001 077 Настольный свер.станок (7) 45 087 198 692
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Настольный свер.станок
(8) 45 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024
5 Токарные павт. (9) 19 065 117 2923 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 001 092 Токарные павт. (10) 19 065 117 2923
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092 Манипулятор (2) 7
8 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043
Манипулятор (3) 7 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0035 043 Точильно-шлиф.станок (6) 36 087 198
2 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Кабель от ШНН
– 1 до РП- 1 1236 075 165 4756 31250 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25
43 0005 0030 042 РП – 2 Токарный станок
(11) 21 08 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077
Токарный станок (12) 21 08 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095
16 043 Токарный станок (13) 21 08 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 Токарный станок (14) 21 08 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 Слиткообдирочный ст. (15) 3
7 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Слиткообдирочный ст. (16) 3 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0024 125 Слиткообдирочный ст. (17) 3 087 198
2 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Слиткообдирочный ст. (18) 3 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0024 125 Слиткообдирочный ст. (19) 3 087 198
Слиткообдирочный ст. (20) 3 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0024 125 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 672 089 172
172 43000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130 0060 45712 РП -
Гор. фрез. станок (24) 15 065 075 5769
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Гор. фрез.
станок (25) 15 065 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0012 162 Вентилятор (42) 8 088 172 2245 4253 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Вентилятор (43) 8 088
2 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0017 043
Манипулятор (22) 7 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 001 043 Манипулятор (23) 7 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Токарный павт. (29)
065 117 2923 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092
Токарный павт. (30) 19 065 117 2923 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 001 092 Точильно-шлиф.станок (28) 36 087 198
2 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Кран мостовой
(21) 60 05 173 9230 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001
7 Настольно-сверл. ст. (26) 4 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0024 125 Настольно-сверл. ст. (27) 4 087
8 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Кабель
от ШНН – 1 до РП-4 492 084 247 17890 22600 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25
81 0078 0050 45682 Итого ШНН – 1 1689 078 151 67636
2910 Ал. шины 01 013 0003 0962 РП - 4
Слиткообдирочный ст. (33) 3 087 198 692 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0024 125 Слиткообдирочный ст. (34) 3 087 198
2 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Продольно
строг. ст. (31) 19 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0024 221 Продольно строг. ст. (31) 19 065 117
57 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092 Анодно-
механ. станок (38) 130 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0024 221 Тельфер (41) 10 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092 Кабель от ШНН – 2 до
РП-5 186 076 157 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085
60 4113 РП - 5 Анодно-механ. станок (38)
0 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 0040
7 Анодно-механ. станок (38) 130 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 16 + 1 × 6 1950 0095 001 125 Слиткообдирочный ст. (33) 3
7 198 692 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0012 162
Слиткообдирочный ст. (33) 3 087 198 692 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0012 162 Кабель от ШНН – 2 до РП-6 825 086 148
464 31250 ААШвУ – 10 3 × 16 0081 0058 0056 44191 Итого
ШНН – 2 2505 081 152 104547 164433 Ал..шины 00042 0003
РУ и ТП(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0008 0725 Осв. Комнаты отдыха и помещение мастера (х 2) (ф.А)
8 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0001 08531
Осв. инструментальная (х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ
– 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. бытовка (х 2) (ф.В) 24 095
1 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36
5 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057
Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С)
095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823
Осв. склада (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 002 1702 Осв. вентиляторная (х 2) (ф.В) 445 095
1 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004 3425 Ввод от 2
Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до ШНН-1 1689 078 151
901 202910 Ал. шины 01 013 0003 1924 Ввод от трансф. до
ШНН-2 2502 081 152 107547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112

icon Сварочного участка цеха.dwg

Сварочного участка цеха.dwg
0n----n315n-----n2205
0n----n31n-----n2205
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
Отделение импульсной наплавки
Механическое отделение
Термическое отделение
Цеховая трансформаторная подстанция

icon участок токарного цеха.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Участок токарного цеха предназначен для обеспечения производимой продукции всего
цеха. Он является составной частью цеха металлоизделий машиностроительного
Участок токарного цеха имеет станочное отделение где размещен станочный парк
вспомогательные (склады инструментальная мастерская и др.) и бытовые
(раздевалка комната отдыха) помещения. Транспортные операции осуществляются с
помощью кран-балок и наземных электротележек.
Участок получает электроснабжение от цеховой трансформаторной подстанции 1004
кВ расположенной в пристройке цеха металлоизделий. Дополнительная нагрузка
трансформаторной подстанции: Р = 550 кВт; cos φ = 09; Ки = 09.
По категории надежности электроснабжения все потребителем 2 категории.
Перечень оборудования цеха с указанием номинальных параметров его работы
приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в две
смены. Грунт в районе здания – супесь с температурой + 8 оС. Каркас здания
сооружен из блоков – секций длиной 6 и 4 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 28 × 8 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 36 м.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха
Номинальные размеры
Токарно-револьверные многоцелевые станки
Токарные станки с ЧПУ
Сверлильно-фрезерные станки
Кондиционер (1 фазный)
Токарные станки с ЧПУ повышенной точности
Координатно-сверлильные горизонтальные станки
Шлифовальный станок
Наждачный станок (1 фазный)
Токарные многоцелевые прутково-патронные модули
Токарные вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
Координатно – сверлильные вертикальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения участка токарного цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех ремонтно-механический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для токарного коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для участка токарного цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 10 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 60 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 226 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 33000 лм табл.18.8 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения ремонтно -
механического цеха:
Росв. = N × Рл = 60 × 07 = 42 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 42 = 1386 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений участка токарного цеха
Остальные помещения участка токарного цеха рассчитываем методом удельной
мощности. Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной
мощности ламп к величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Склад готовой продукции
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 60 × 07 = 42 кВт × 2 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 42 = 1386 квар. × 2 = 2772 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 42 + 84 = 126 кВт
Qосв. = 1336 + 2772 = 4108 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарные станки ЧПУ с повышенной точности
Токарно вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р1 + Р2 + Р9 + Р10 +
Р15 + Р16 + Р3 = 9+9+7+7+72+72+48 = 584 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 584 × 006 = 3504 кВт
Qс = Рс × tgφ = 3504 × 198 = 6937 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рс = Кр × Рс = 135 × 27 = 37 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5346 = 588 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 1583 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 396кВт Qосв = 1306 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 44
Δ Qт = 001Sp (НН) = 2202
Δ ST = [pic]2245 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
IT (BB) [pic]1345 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 26824 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 26824 квар; Qр = 17845 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 1345 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 17 на плане. Кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А250 S4У3 мощность 72 кВт; кпд – 093% cos φ = 0.9 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 7352 А (поз. 10) потребляет закалочные установка:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения токарно-вертикального полуавтомата с
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 3535 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 7
3 Расчет и выбор элементы схемы 10
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..14
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .16
5 Расчет токов короткого замыкания ..17
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 17
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .19
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработРогозик ЛитераЛист Листо
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon Шлифовальный цех.dwg

номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nТокарно-рев.nnмногоцелевые n станки
Ток. станки с ЧПУ пов. точности
nСвер. - фрез. станки
nКоорд.-сверл. гор. станки
nТок.-верт. станки с ЧПУ
nШлифовальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица (2).doc

Сводная ведомость нагрузок по ремонтно-механичскому цеху Таблица № 4
Наименование групп электроприемников и узлов питания
Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-во ЭП
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Токарный автомат (6)
Токарный автомат (7) 1 95 95 092 087198 153 302
Токарный автомат (8) 1 95 95 092 087198
3 302 Зубофрезерный станок(9) 1 95 95 087
5117 706 992 Зубофрезерный ста-к(10)
Зубофрезерный ста-к(11) 1 95 95 087 065117 706
2 Круглошлифовальный ст. (12) 1 12 12 173 05173
8 169 Круглошлифовальный ст. (13) 1 12 12 173
173 098 169 Круглошлифовальный ст. (14) 1 12 12
3 05173 098 169 Итого по РП – 1: 9 9512 57
8 089172 1881 3236 28 121 2276 3559 4224 6498 РП
- 2 Расточной станок (35) 1 10 10 05
6156 089 098 Расточной станок (36) 1 10 10
086156 089 098 Расточной станок (37) 1 10
05 086156 089 098 Фрезерный станок (31) 1
75 085 085195 15 29 Фрезерный станок (32)
75 75 085 085195 15 29 Фрезерный станок
(33) 1 75 75 085 085195 15 29 Фрезерный
станок (34) 1 75 75 085 085195 15 29
Строгальный станок (28) 1 75 75 05 05173 098 169
Строгальный станок (29) 1 75 75 05 05173 098 169
Строгальный станок (30) 1 75 75 05 05173 098 169
Кран-балка (39) 1 30 30 06 08075 36 27
Итого по РП – 2: 11 430 855 017 076157 6885 10809 2454
864 1089 1383 21277 РП – 3
Токарный станок (20) 1 12 12 012 088172
6 792 Токарный станок (21) 1 12 12 012 088172
6 792 Токарный станок (22) 1 12 12 012 088172
6 792 Токарный станок (23) 1 12 12 012 088172
6 792 Токарный станок (24) 1 12 12 012 088172
6 792 Токарный станок (25) 1 12 12 012 088172
6 792 Сверлильный станок (8) 1 2 2 014 05173
8 169 Сверлильный станок (9) 1 2 2 014 05173
8 169 Заточной станок (15) 1 15 15 014
173 021 036 Заточной станок (16) 1 15 15
4 05173 021 036 Заточной станок (17) 1 15
014 05173 021 036 Плоскошлиф. станок (26) 1
95 091 075117 506 872 Плоскошлиф. станок
(27) 1 95 95 091 075117 506 872 Итого по РП –
: 13 1512 1177 015 071155 4885 8509 2154 08 564
9 883 1927 РП - 4 Сварочный агрегат
(3) 1 14 14 012 088172 48 83 Сварочный агрегат
(4) 1 14 14 012 088172 48 83 Сварочный агрегат
(5) 1 14 14 012 088172 48 83 Кран мостовой
(38) 1 30 30 06 08075 36 27 Вентиляторы (1) 1
40 017 092173 1632 3545 Итого по РП – 4: 5

icon Сводная ведомость нагрузок по ремонтно - механическому цеху Таблица (3).doc

Сводная ведомость нагрузок цеху механической обработки Таблица № 4
Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-во ЭП
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Токарный автомат (6)
10 10 092 087198 153 302 Токарный
автомат (7) 1 10 10 092 087198 153 302
Токарный автомат (8) 1 10 10 092 087198 153 302
Зубофрезерный станок(9) 1 20 20 087 065117
6 992 Зубофрезерный ста-к(10) 1 20 20 087
5117 706 992 Зубофрезерный ста-к(11)
Круглошлифовальный ст. (12) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (13) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (14) 1 5 5 173 05173 098 169
Итого по РП – 1: 9 520 105 098 089172 1881 3236
121 2276 3559 4224 6498 РП - 2
Расточной станок (35) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (36) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (37) 1 4 4 05 086156 089 098
Фрезерный станок (31) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (32) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (33) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (34) 1 75 75 085 085195 15 29
Строгальный станок (28) 1 45 45 05 05173 098 169
Строгальный станок (29) 1 45 45 05 05173 098
9 Строгальный станок (30) 1 45 45 05 05173
8 169 Кран-балка (39) 1 30 30 06 08075 36
Итого по РП – 2: 11 430 855 017 076157 6885
РП – 3 Токарный станок (20) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (21) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (22) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (23) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (24) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (25) 1 12 12
2 088172 406 792 Сверлильный станок (8) 1 34
014 05173 098 169 Сверлильный станок (9) 1
34 014 05173 098 169 Заточной станок (15)
15 15 014 05173 021 036 Заточной станок
(16) 1 15 15 014 05173 021 036 Заточной
станок (17) 1 15 15 014 05173 021 036
Плоскошлиф. станок (26) 1 172 172 091 075117 506 872
Плоскошлиф. станок (27) 1 172 172 091 075117 506
2 Итого по РП – 3: 13 15172 1177 015 071155
85 8509 2154 08 564 959 883 1927 РП - 4
Сварочный агрегат (3) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (4) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (5) 1 14 14 012 088172 48 83
Кран-балка (38) 1 30 30 06 08075 36 27
Вентиляторы (1) 1 55 55 017 092173 1632 3545
Итого по РП – 4: 5 1455 192 017 076157 6885 10809 2454
864 1089 1383 21277

icon курса.dwg

курса.dwg
0n----n315n-----n2205
0n----n31n-----n2205
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250

icon Индекс помещения i при А.doc

Индекс помещения i при АВ ( 3
Площадь Значение iп при расчетной высоте hр
Характеристика Наименьший или эквив. размер
зрительной работы объекта различения мм
при верхнем или при боковом
комбинированном освещении
Приложение Б (СНиП 23 – 05 – 95)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЯДА РАБОТ ПРИ РАССТОЯНИИ ОТ ОБЪЕКТА РАЗЛИЧЕНИЯ ДО ГЛАЗ
РАБОТАЮЩЕГО БОЛЕЕ 05 м
При расстоянии от объекта различения до глаз работающего более 05 м разряд
работ по таблице следует устанавливать с учетом углового размера объекта
различения определяемого отношением минимального размера объекта
различения d к расстоянию от этого объекта до глаз работающего l.
Разряд зрительной работыПределы отношения dl
II От 03 * 10-3 до 06 *
III Св. 06 * 10-3 до 1 *
IV Св. 1 * 10-3 до 2 * 10-3
V Св. 2 * 10-3 до 10 * 10-3

icon Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по гранитной мастерской
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-
во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Электронагреватель (8)
3 3 075 095033 225 074 Электронагреватель (8)
3 3 075 095033 225 074 Электрокотел (7) 1
15 075 095033 1125 037 Сварочный агрегат
(11) 1 30 30 025 06133 75 9975 Сварочный
агрегат (12) 1 30 30 025 06133 75 9975
Электроталь (15) 1 35 35 016 06133 056 0745
Станок гравировальный (21) 1
1 Станок гравировальный (22) 1
1 Электроплита (16) 1 5 5 014 05173 07 121
Итого по РП – 1: 9 1530 782 037 089172 247 268
121 2276 3559 4224 6498 РП - 2
Компрессор (1) 1 50 50 03 09174 18 3132
Электроталь (5) 1 5 5 028 09172 1792 3082
Вентилятор (3) 1 45 45 028 09172 1792 3082
Вентилятор (20) 1 45 45 017 086168 1632 2823
Горн электрический (10) 1 2 2 017 086168 1632 2823
Токарный. ст. (19) 1 25 25 087 065117 706 992
Наждачный станок (13) 1 15 15 03 09174 18 3132
Станок полировальный (14) 1 6 6 028 09172 1792 3082
Итого по РП – 2: 13 32490 4998 017 076157 6885
809 2454 08 864 1089 1383 21277

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (8).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Плоскошлиф. станок (15) 11 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0056 125 Плоскошлиф. станок (16) 11 087
8 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Плоскошлиф. станок (17) 11 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0056 125 Токарно-револьв. станок (32) 25 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Токарно-револьв. станок (33) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (34) 25
5 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Токарно-револьв. станок (35) 25 065 117 7857 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок
(39) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
40 307 Токарно-револьв. станок (40) 25 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв.
станок (41) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Вертикально-св. станок (18) 56 05 173 1093
30 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вертикально-
св. станок (19) 56 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
10 0107 0012 092 Радиально - сверл. станок (23) 324 08
5 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Радиально - сверл. станок (24) 324 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 16 0894 0088 0021 162 Фрезерный станок (21) 84 087
8 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Фрезерный станок (22) 84 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0024 125 Расточной станок (20) 16 09 125 2535
6 АВВГ – 3 × 35 + 1×16 0168 0072 001 077 Продольно-строг.
станок (14) 324 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Кран мостовой (31) 96 086 207 17890 10000
АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кран мостовой (42)
086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 4754 089 172 23172 23000
ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625 0130 0060 45712 РП - 2
Токарный станок (9) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0021 162 Токарный станок (10) 34 095 031
41 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Токарный станок (11) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0021 162 Токарный станок (12) 34 095 031
Токарный станок (13) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0021 162 Токарно-револьв. станок (4) 25 065
Токарно-револьв. станок (5) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (6) 25
7 Токарно-револьв. станок (7) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (8)
065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Продольно-строг. станок (2) 324 08 075 5769 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Продольно-строг. станок (3)
4 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Кран мостовой (11) 90 086 207 17890 10000 АВВГ –
× 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до РП-2
98 086 207 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 РП - 3 Эл. печь сопротивления
(25) 64 09 125 13290 10000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072
1 077 Эл. печь индукционная (26) 60 09 125 2535 426
АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Эл. печь индукционная
(26) 60 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001
7 Электродуговая печь (26) 90 086 207 17890 10000 АВВГ –
× 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Электродуговая печь (26)
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-5 476 076 157 82653 116000
ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113 Итого ШНН – 1 3082
8 151 67636 202910 Ал. шины 01 013 0003 0962 ЩО
Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725 Осв. комната отдыха(х
) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
01 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. мастерская(х 2)
(ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002
02 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1
(ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024
57 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного отделения Л1
(ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004
823 Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. склада
материалов (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031
41 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод
от трансф. до ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины 01
3 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152 107547
4433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица.doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Пресс эксцентриковый КА – 213 (1) 5 07 172 1373 1716 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 0168 0072 001 077 Пресс эксцентриковый КА – 213 (2)
07 172 1373 1716 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 0015
7 Пресс эксцентриковый КА – 213 (3) 5 07 172 1373 1716
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 002 077 Пресс эксцентриковый КА
– 213 (4) 5 07 172 1373 1716 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072
25 077 Пресс эксцентриковый КА – 213 (5) 5 07 172 1373
16 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 0015 077 Пресс
эксцентриковый КА – 213 (6) 5 07 172 1373 1716 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 0168 0072 0025 077 Пресс кривошипный К – 240 (7) 84
85 172 21 2625 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043
Пресс кривошипный К – 240 (8) 84 0885 172 21 2625 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 1950 0095 0016 043 Пресс кривошипный К – 240 (9)
0885 172 21 2625 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016
3 Пресс кривошипный К – 240 (10) 84 0885 172 21 2625
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 Пресс кривошипный К
– 240 (11) 84 0885 172 21 2625 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0016 043 Вертикально-сверлильный станок (12) 7 088 075
61 1701 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162
Вертикально-сверлильный станок (13) 7 088 075 1361 1701 АВВГ –
× 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Вертикально-сверлильный станок
(14) 7 088 075 1361 1701 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088
12 162 Вертикально-сверлильный станок (15) 7 088 075 1361
01 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Кабель от ШНН –
до РП-1 100 084 247 7009 8761 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181
78 0050 45682 РП - 2 Сварочный
преобразователь (16) 24 09 198 4511 5638 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
50 0095 0056 125 Сварочный преобразователь (17) 24 09
8 4511 5638 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 1950 0095 0056 125
Автомат болтовысадочный (18) 68 075 117 1622 2027 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 0894 0088 0024 221 Автомат резьбонакатный (19) 76
1 117 1688 211 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001 092
Автомат обрубной (27) 7 075 117 167 2087 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
94 0088 0040 307 Машина шнековая (28) 7 081 117 1555
43 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0024 221 Станок
протяжной (20) 19 084 117 4523 5653 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 001 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 955 076 157 6003
03 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113
РП - 3 Автомат гайковысадочный (21) 44 09 173
87 10233 АВВГ – 3 × 50 + 1×25 0168 0072 0040 077 Автомат
гайковысадочный (22) 44 09 173 8187 10233 АВВГ – 3 × 50 + 1×25
68 0072 0040 077 Барабан голтовочный (23) 8 075 08
09 2386 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Барабан
голтовочный (24) 8 075 08 1909 2386 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
94 0088 0012 162 Кабель от ШНН – 1 до РП-3 104 086 148
09 5886 ААШвУ – 10 3 × 16 0081 0058 0056 44191 Итого
ШНН – 1 2995 081 152 4862 60775 Ал..шины 00042 0003 0112
Вентилятор (45) 8 075 08 1909 2386 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894
88 0012 162 Вентилятор (46) 8 075 08 1909 2386 АВВГ –
× 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Вибросито (43) 16 084
546 682 АВВГ – 3 × 10+ 1 × 25 0894 0088 0012 162
Вибросито (44) 16 084 08 546 682 АВВГ – 3 × 10+ 1 × 25
94 0088 0012 162 Автомат резьбонарезной (32) 36 084 117
9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001 092 Автомат
резьбонарезной (33) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894
88 001 092 Автомат резьбонарезной (37) 36 084 117 72 9
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001 092 Автомат резьбонарезной
(38) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001
2 Барабан голтовочный (25) 8 075 08 1909 2386 АВВГ –
× 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Станок виброголтовочный
(26) 20 09 08 40 50 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0012
2 Кабель от ШНН – 2 до РП-4 636 086 148 769 9613 ААШвУ –
3 × 16 0081 0058 0056 44191 РП –5
Кран – тележка (39) 8 075 08 1909 2386 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 0894 0088 0012 162 Электроточило (40) 44 075 08
5 1043 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162
Электроточило (41) 44 075 08 835 1043 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
94 0088 0012 162 Автомат трехпозиционный (42) 12 084 08
57 2946 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 0012 162 Автомат
резьбонарезной (29) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894
88 001 092 Автомат резьбонарезной (30) 36 084 117 72 9
(31) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001
2 Автомат резьбонарезной (34) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 0894 0088 001 092 Автомат резьбонарезной (35) 36
4 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0894 0088 001 092
Автомат резьбонарезной (36) 36 084 117 72 9 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
0894 0088 001 092 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 636 086 148
9 9613 ААШвУ – 10 3 × 16 0081 0058 0056 44191 Итого ШНН
– 2 2995 081 152 4862 60775 Ал..шины 00042 0003 0112
581 Осв. станочного отделения (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823 Осв. склада (х 2) (ф.А)
5 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702
Осв. голтовочная (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 1689 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 2502 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Федоров+.dwg

Федоров+.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Маркин.dwg

Маркин.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nАнодн. - мех. станки
nОбдирочныеnстанки РТ-341
nВентиляторnвытяжной
nВентиляторnприточный
nАнодно-механич.nстанки МЭ-12
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
nОбдирочныеnстанки РТ-250

icon Цех металлоизделий +3.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех металлоизделий является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и
предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.
В цехе предусмотрено термическое отделение в котором производится
предварительная подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий.
В станочном отделении установлены станки различного назначения. Транспортные
операции осуществляются с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.
Кроме названных помещений в цехе имеются вспомогательные бытовые и служебные
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 16 км от заводской подстанции глубокого
ввода. Напряжение – 10 и 35 кВ. От энергосистемы до подстанции глубокого ввода –
км. По категории надежности электроснабжения это потребителями 2 и 3
Перечень оборудования цеха металлоизделий с указанием номинальных параметров его
работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в две
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий – песок с
температурой + 10 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 32 × 10 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 46 и 8 метров. Все помещения кроме станочного и
термического отделений двухэтажные высотой 4 метра.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования цеха металлоизделий
Номинальные размеры
Продольно-строгальные станки
Токарно-револьверные станки
Вертикально-сверлильный станок
Эл. печь сопротивл.
Радиально-сверлильные станки
Плоскошлифовальные станки
Эл. печь индукцион.
Электродуговые печи
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлоизделий
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 700 световой поток 35000 лм
продолжительность горения 7500 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 48 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 304 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 35 000 лм средняя продолжительность работы 7 500 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха металлоизделий:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 336 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 336 = 1108 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлоизделий
Остальные помещения цеха металлоизделий рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 4128 кВт × 2 = 8256 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 4128 = 1362 квар. × 2 = 2724 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 336 + 8256 = 11616 кВт
Qосв. = 1108 + 2724 = 3832 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 3
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарно-револьверный ст.
Вертикально св. станок
Плоско-строгальный ст.
Эл. печь сопротивления
Эл. печь индукционные
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р14+ Р15 + Р16 + Р17 + Р18 + Р19 + Р20 + Р21 + Р22 +
Р23+ Р24 + Р32 + Р33 + Р34 + Р35 + Р39 + Р40 + Р41 + Р42
=32+11+11+11+56+56+18+84+84+324+324+23+23+23+23+23+23+23+94= 4308 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 4308 × 006 = 2584 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2584 × 198 = 5117 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 2659 = 3589 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5117 = 5628 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 6674 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 146
Δ Qт = 001Sp (НН) = 073
Δ ST = [pic]163 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=6815 кВА
IT (BB) [pic]10649 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2001004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 8099 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 8099 квар; Qр = 6211 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 5214 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 42 на плане кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя МТН711-10 мощность 94 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 28 30) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 20.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.17 мОм xA1 = 0.15 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.2 мОм xA3 =1.3 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 017 + 04 = 057 мОм
Х1 = хА1 = 015 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения цеха металлоизделий . 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха металлоизделий ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлоизделий . 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Сводная ведомость нагрузок по шлифовальному цеху Таблица (2).doc

Сводная ведомость нагрузок по шлифовальному цеху
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания
Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Кран мостовой (30) 1
48 017 092173 1632 28.23 Электроприводы ворот
2 Итого по РП-1: 2 4548 525 017 089185 1785
25 218 128 2284 3437 4126 6347 РП – 2
Кран мостовой (8) 1 48 48 017 092173 1632 2823
Лифты грузовые (161721)
2 Итого по РП – 2: 4 6448 672 014 089172
81 3236 28 121 2276 3559 4224 6498 РП -3
Вентилятор вытяжной (56)
Лифты грузовые (323125)
2 Итого по РП – 3: 5 6415 492 036 084247
42 8749 656 134 4746 9623 10688 16307 РП -4
Электропривод ворот подъемных (10)
2 Станки шлифовальные
76 Итого по РП-4 : 13 45165 2025 017 076157
85 10809 2454 08 864 1089 1383 21277 РП-6
Кран мостовой (27) 1 48 48 017 092173 1632
23 Электроприводы ворот подъемных (12)
2 Вентилятор вытяжной (23)
Итого по РП – 6: 4 4548 825 031 086148 5115
7 343 124 6342 8327 10466 16102 Итого ШНН – 1 и ШНН - 2

icon Утенков.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях – главные понизительные подстанции (ГПП) и
цеховые трансформаторные подстанции (ТП).
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами (РП). Распределительные пункты
могут являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и
сети низкого напряжения.
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок
Сварочный участок предназначен для подготовительных работ с изделиями. Он
является частью крупного механического завода тяжелого машиностроения.
На сварочном участке предусмотрены работы различного назначения: ручная
электродуговая сварка и наплавка полуавтоматическая и автоматическая импульсная
наплавка под слоем флюса и т.д.
Сварочный участок оборудован электроустановками: термическими сварочными
вентиляционными а также металлургическими обрабатывающими станками.
Участок имеет механическое термическое отделение сварочные посты отделение
импульсной наплавки где размещается основное оборудование.
Транспортные операции осуществляются с помощью кран-балки электротали
наземных электротележек ленточных конвейеров.
Электроснабжение цех получает от цеховой трансформаторной подстанции 1004 кВ
расположенной на расстоянии 50 метров от здания участка. В перспективе от
этой же трансформаторной подстанции предусматривается электроснабжение
станочного участка с дополнительной нагрузкой (Р = 800 кВт; cos φ = 085; Кп =
По категории надежности электроснабжения - это потребитель 3 категории а
электроприемники обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляции и
кондиционирование) – 2 категория. Количество рабочих смен – 2.
По электроснабжению цех относится к классу с повышенной опасностью так как в
цехе много токопроводящих частиц (пыли) металла которые оседают на
электрооборудование бетонные полы. Также возможно соприкосновение
обслуживающего персонала одновременно с корпусом электрооборудования и
конструкциями связанными с землей.
Прокладка электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений.
Грунт в районе здания – песок с температурой + 12°С. Каркас здания цеха
смонтирован из блоков-секций длиной 8 и 64 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 8 м.
Все помещения кроме механического отделения двухэтажные высотой 36 метров.
Перечень электрооборудования дан в таблице 1.
Расположение основного электрооборудования показано на плане 1.
Перечень электрооборудования сварочного участка
Сварочные преобразователи
Вентиляционные установки
Сварочные выпрямители
Токарные станки импульсной наплавки
Электропечи сопротивления
Слиткообдирочные станки
Конвейеры ленточные
Обдирочно-шлифовальные станки
Сварочные трансформаторы
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения сварочного участка
1.1 Расчет нагрузки освещения механического отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Механическое отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и система комбинированного освещения 750 лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Величина коэффициента в зависимости от площади принимается либо по нормативам
проектных организаций либо по фактическим данным участка. Например для
сварочного оборудования при площади свыше 20 м2 рекомендуется принимать
коэффициент равный 15 при 10—20 м2 —2 при 6—10 м2 — 25 при 4—6 м2 —3 и т.
Для сварочного участка коэффициент запаса принимается 2 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для высоких Н = 6 – 18 метров производственных помещений наиболее эффективно
использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для сварочного участка по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник СПЗ-500 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в
данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 10 рядов по 6 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 60 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 6 коэффициент использования светового потока
= с × п = 071 × 073 принимается равным 052.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 500
световой поток лампы 22500 лм табл.95 (4). Наименьшая высота расположения
светильника по условиям ослепленности составляет 70 метров табл. 186 (6).
Мощность сети потолочного освещения механического отделения сварочного участка:
Росв. = N × Рл = 60 × 04 = 24 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 24 = 792 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений сварочного участка.
Остальные помещения сварочного участка рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений сварочного участка выбираем
светильник ЛСП – 01 с облегченной конструкцией для запыленных помещений а также
на территориях промышленных предприятий относящихся к пожароопасным зонам класса
П-М. Тип кривой света – Д (ГОСТ 17677-82). Класс светораспределения – П (ГОСТ
Светильник ЛСП - 01 имеет степень защиты по ГОСТ 14254 – 96 - IP65.
ЛД 40 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 40 Вт номинальным
световым потоком 3500 лм средней продолжительностью горения 10 000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Отделение имп.наплавки
Термическое отделение
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 360 × 008 = 288 кВт × 2 = 576 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 576 = 19008 квар. × 2 = 38016 квар
Следовательно общая мощность освещения сварочного участка:
Р общ. осв. = 24 + 576 = 816 кВт
Q общ.осв. = 792 + 38016 = 45936 квар
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность следовательно сумма активных
номинальных мощностей будет равна Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р17 + Р4 + Р5 + Р8 + Р7
+ Р10 + Р11 + Р12 + Р13 + Р14 + Р15 + Р16 + Р22 + Р23 + Р24 + Р25 + Р26 + Р9
= 40+ 45 + 10 + 35 + 40 + 104 + 104 + 104 + 166 + 248 + 248+ 248 + 10 +
8 + 10 + 10 + 10 + 14 + 14 + 14 + 10 = 409кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 409 × 127 = 51943 кВт
Qс = Рс × tgφ = 51943 × 198 = 102847 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 127 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 51943 = 70123 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 70123 = 77135 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 104245 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 816 кВт Qосв = 4594 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 2084
Δ Qт = 001Sp (НН) = 1042
Δ ST = [pic]233 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 4034 кВт
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 4845 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 4845 квар; Qр = 289768 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 160818 А. По
справочнику выбираем разъединители внутренней установки в однополюсном
исполнении РВРЗ -102500 УЗ с рычажным приводом ПЧ – 50У3 или ПД – 5У1.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
На сварочном участке устанавливаем три РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и
два щитка освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР - 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 20 на плане. Электропечь сопротивления выбираем двигатель:
Тип двигателя АИР 315S6 мощность 110 кВт; кпд – 093 % cos φ = 092
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 19572 А (поз. 1819 и 20) потребляет электропечи
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВНВ - 1150.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 =4 000 × 063 = 2520 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 182 × 2520 = 45864 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 10 Iн.а = 10 × 4 000 =
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 0035 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электропечи сопротивления к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле:
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 95 + 1 × 35 = 210А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 19572 × 005 × (0329× 092 + 0081 × 039) =
4 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 564 В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем наиболее удаленный от РП – 3 электроприемник поз. 42.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до сварочного трансформатора поз. 42.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 40 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic] [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 50 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 35 метров (по плану)
R1 = RT + rA1 + rП1 = 84 + 015 + 04 = 895 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 251 + 017 = 25.27 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок ..3
Расчетно-конструкторская часть 5
1 Расчет освещения цеха сварочного участка .. 6
1.1 Расчет освещенности механического отделения
сварочного участка .. ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
сварочного участка . 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
ИзмЛист №ДокументПодписДата
Разработа ЛитераЛист Листо
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003
Атабеков В.Б. Крюков В.И. Городские электрические сети: Справочник. – 3-е
изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1987. – 384 с.: ил.

icon Электроснабжение -курса.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях – главные понизительные подстанции (ГПП) и
цеховые трансформаторные подстанции (ТП).
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами (РП). Распределительные пункты
могут являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и
сети низкого напряжения.
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Характеристика объекта электроснабжения электрических нагрузок
Шлифовальный цех предназначен для высококачественной обработки поверхностей
изделий механическим и химическим способом.
В шлифовальном цехе размещены: станочное отделение вспомогательные и бытовые
помещения. Станочное отделение относится к пыльному помещению так как при
механической шлифовке постоянно и в больших количествах выделяется пыль которая
удаляется системой вентиляции.
Склад химикатов находящийся на территории шлифовального цеха относится к
взрывоопасным помещениям так как там хранятся кислоты и щелочи.
Транспортные операции осуществляются с помощью мостовых кранов грузовых лифтов
и наземных электротележек.
Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной
подстанции подключенной к подстанции глубокого ввода комбината и расположенной
за пределами здания на расстоянии 10 метров.
По категории надежности электроснабжения это потребитель 3 категории а
вентиляции и осветительные установки – 2 категория.
По электроснабжению цех относится к классу ПО (с повышенной опасностью) так как
в цехе много токопроводящих частиц (пыли) металла которые оседают на ЭО
бетонные полы. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала
одновременно с корпусом электрооборудования и конструкциями связанными с
Прокладка электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений.
Количество рабочих смен – 1 значит при 8-ми часовой продолжительности смены
годовое число часов – 2250 часов.
Грунт в районе здания – песок с температурой + 5°С. Каркас здания цеха
смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 96 × 56 × 10 м.
Помещения малого размера имеют высоту 36 метров.
Расположение основного электрооборудования показано на плане (рис.1.)
Перечень ЭО участка шлифовального цеха
Электроприводы подъемных ворот
Шлифовальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения механического цеха серийного производства
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для шлифовального цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для высоких Н = 6 – 18 метров производственных помещений наиболее эффективно
использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для шлифовального цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 14 рядов по 10 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 1 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 140 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 70% ; ρст =30%; ρпол =
% и индексе помещения i = 552 коэффициент использования светового потока
= с × п = 07×073 = 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 23000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения шлифовального цеха:
Росв. = N × Рл = 140 × 07 = 98 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 98 = 325 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений шлифовального цеха
Остальные помещения шлифовального цеха рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Шлифовальный участок
Кабинет начальника цеха
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 140 × 07 = 98 кВт × 2 = 196 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 98 = 325 квар. × 2 = 65 квар
Общая мощность всего освещения цеха:
Росв. = 98 кВт +196 кВт = 294 кВт
Qосв. = 325 квар. +65 квар = 975 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Вентиляторы вытяжные
Освещение станочного отделения механического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений механического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность так как у нас
электропотребители имеют одинаковую активную мощность то сумма активных
номинальных мощностей Рн = Р1 + Р4 + Р12 + Р26 + Р30 = Р × 5 = 5 × 5 = 25 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 25 × 006 = 15 кВт
Qс = Рс × tgφ = 15 × 198 = 297 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 15 = 195 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 297 = 326 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp =
Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 379 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic] А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 294 кВт; Qосв = 975 квар.
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0075
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0038
Δ ST = [pic]0083 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
IT (BB) [pic] 593 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю
На низкой стороне 04 кВ установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 462 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 583 А. По
справочнику выбираем разъединители РВЗ – 2063УЗ с приводом ПР-3У3.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения мостового крана к РП – 5:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 50 + 1 × 16 = 100 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 80 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
8 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 14.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iн.р. = Iн.а × 063 = 800 × 063 = 504 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 14× 504 = 7056 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 800 = 640 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 8727 А (поз. 7) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 17 на плане. Кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А225 М2У3 мощность 48 кВт; кпд – 091% cos φ = 092
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора ..9
3 Расчет и выбор элементы схемы 13
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..14
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..15
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..16
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .17
5 Расчет токов короткого замыкания ..21
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .25
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработТетюнин ЛитераЛист Листо
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon курса (2).dwg

курса (2).dwg
0n----n315n-----n2205
0n----n31n-----n2205
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250

icon Электромеханический цех.dwg

Электромеханический цех.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n315n-----n2205
0n----n31n-----n2205
nТоч. - шлиф. станок
Манипулятор nэлектрический
nПродольно-шлиф. ст.
nМанипуляторnэлектрический

icon Гранитная мастерская (3).dwg

Гранитная мастерская (3).dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспиловочный стан.
nГравировальный станок
Гравировальный станок
Распиловочный станок
nКомпрессорная установка
nПолировальный станок
Полировальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n31n-----n2205
0n----n1008n-----n504
nРаспиловочный станок

icon Цех металлоизделий (2).doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех металлоизделий является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и
предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.
В цехе предусмотрено термическое отделение в котором производится
предварительная подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий.
В станочном отделении установлены станки различного назначения. Транспортные
операции осуществляются с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.
Кроме названных помещений в цехе имеются вспомогательные бытовые и служебные
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 16 км от заводской подстанции глубокого
ввода. Напряжение – 10 и 35 кВ. От энергосистемы до подстанции глубокого ввода –
км. По категории надежности электроснабжения это потребителями 2 и 3
Перечень оборудования цеха металлоизделий с указанием номинальных параметров его
работы приведен в таблице 1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в две
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий – песок с
температурой + 10 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 32 × 10 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 46 и 8 метров. Все помещения кроме станочного и
термического отделений двухэтажные высотой 4 метра.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха.
Перечень станочного оборудования цеха металлоизделий
Номинальные размеры
Продольно-строгальные станки
Продольно-шлифовальные станки
Токарно-револьверные станки
Вертикально-сверлильный станок
Эл. печь сопротивл.
Радиально-сверлильные станки
Плоскошлифовальные станки
Эл. печь индукцион.
Электродуговые печи
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлоизделий
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 700 световой поток 35000 лм
продолжительность горения 7500 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 48 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 304 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 35 000 лм средняя продолжительность работы 7 500 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха металлоизделий:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 336 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 336 = 1108 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлоизделий
Остальные помещения цеха металлоизделий рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений цехов
предприятия как правило содержит большое количество пыли газов химически
активных веществ при выборе осветительных приборов следует обращать особое
внимание на их конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 4128 кВт × 2 = 8256 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 4128 = 1362 квар. × 2 = 2724 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 336 + 8256 = 11616 кВт
Qосв. = 1108 + 2724 = 3832 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 3
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарно-револьверный ст.
Вертикально св. станок
Плоско-строгальный ст.
Эл. печь сопротивления
Эл. печь индукционные
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р14+ Р15 + Р16 + Р17 + Р18 + Р19 + Р20 + Р21 + Р22 +
Р23+ Р24 + Р32 + Р33 + Р34 + Р35 + Р39 + Р40 + Р41 + Р42
=12+12+12+12+10+10+52+152+152+38+38+14+14+14+14+14+14+14+100= 4244 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 4244 × 006 = 2546 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2546 × 198 = 5041 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 2546 = 3437 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5041 = 5545 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 6523 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 130
Δ Qт = 001Sp (НН) = 065
Δ ST = [pic]145 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sт = [pic]=6647 кВА
IT (BB) [pic]12311 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 7928 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 7928 квар; Qр = 5545 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 14316 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем три РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 42 на плане кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя МТН711-10 мощность 100 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Наибольший ток 16667 А (поз. 28 30) потребляет электродуговые печи:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 20.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до первой точки КЗ - 1 ААШвУ = 40 метров (по плану)
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 40 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения цеха металлоизделий 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха металлоизделий ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлоизделий 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Гранитная мастерская (2).dwg

Гранитная мастерская (2).dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспиловочный стан.
nГравировальный станок
Гравировальный станок
Распиловочный станок
nКомпрессорная установка
nПолировальный станок
Полировальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n31n-----n2205
0n----n1008n-----n504
nРаспиловочный станок

icon Насосная станция.dwg

Насосная станция.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
Воздушные линии электропередач 35 кВ
Обслуживающий персонал
nТокарно-револ.nстанок

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (5).doc

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов
питания Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Токарный автомат (6)
10 10 092 087198 153 302 Токарный
автомат (7) 1 10 10 092 087198 153 302
Токарный автомат (8) 1 10 10 092 087198 153 302
Зубофрезерный станок(9) 1 20 20 087 065117
6 992 Зубофрезерный ста-к(10) 1 20 20 087
5117 706 992 Зубофрезерный ста-к(11)
Круглошлифовальный ст. (12) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (13) 1 5 5 173 05173 098 169
Круглошлифовальный ст. (14) 1 5 5 173 05173 098 169
Итого по РП – 1: 9 520 105 098 089172 1881 3236
121 2276 3559 4224 6498 РП - 2
Расточной станок (35) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (36) 1 4 4 05 086156 089 098
Расточной станок (37) 1 4 4 05 086156 089 098
Фрезерный станок (31) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (32) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (33) 1 75 75 085 085195 15 29
Фрезерный станок (34) 1 75 75 085 085195 15 29
Строгальный станок (28) 1 45 45 05 05173 098 169
Строгальный станок (29) 1 45 45 05 05173 098
9 Строгальный станок (30) 1 45 45 05 05173
8 169 Кран-балка (39) 1 30 30 06 08075 36
Итого по РП – 2: 11 430 855 017 076157 6885
РП – 3 Токарный станок (20) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (21) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (22) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (23) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (24) 1 12 12
2 088172 406 792 Токарный станок (25) 1 12 12
2 088172 406 792 Сверлильный станок (8) 1 34
014 05173 098 169 Сверлильный станок (9) 1
34 014 05173 098 169 Заточной станок (15)
15 15 014 05173 021 036 Заточной станок
(16) 1 15 15 014 05173 021 036 Заточной
станок (17) 1 15 15 014 05173 021 036
Плоскошлиф. станок (26) 1 172 172 091 075117 506 872
Плоскошлиф. станок (27) 1 172 172 091 075117 506
2 Итого по РП – 3: 13 15172 1177 015 071155
85 8509 2154 08 564 959 883 1927 РП - 4
Сварочный агрегат (3) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (4) 1 14 14 012 088172 48 83
Сварочный агрегат (5) 1 14 14 012 088172 48 83
Кран-балка (38) 1 30 30 06 08075 36 27
Вентиляторы (1) 1 55 55 017 092173 1632 3545
Итого по РП – 4: 5 1455 192 017 076157 6885 10809 2454
864 1089 1383 21277

icon Цех металлорежущих станков+1.dwg

Цех металлорежущих станков+1.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon участок токарного цеха1.dwg

участок токарного цеха1.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nТокарно-рев.nnмногоцелевые n станки
Ток. станки с ЧПУ пов. точности
nСвер. - фрез. станки
nКоорд.-сверл. гор. станки
nТок.-верт. станки с ЧПУ
nШлифовальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Документ Microsoft Word (2).doc

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлоизделий
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания
Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11
12 13 14 РП-1 Токарный станок (15)
11 11 092 087198 153 302 Токарный станок (18)
11 11 092 087198 153 302 Токарный станок (17)
11 11 092 087198 153 302 Токарно-револьв. ст.
(32) 1 23 23 087 065117 706 992 Токарно-
револьв. ст. (33) 1 23 23 087 065117 706 992
Токарно-револьв. ст. (324) 1 23 23 087 065117 706 992
Токарно-револьв. ст. (35) 1 23 23 173 05173 098 169
Токарно-револьв. ст. (39) 1 23 23 173 05173 098
9 Токарно-револьв. ст. (40) 1 23 23 173 05173
8 169 Токарно-револьв. ст. (41) 1 23 23 173
173 098 169 Вертикально-св. ст. (18) 1 56 56
05173 098 169 Вертикально-св. ст. (19) 1 56
05 05173 098 169 Радиально - сверл. ст.(23)
324 324 06 08075 36 27 Радиально - сверл.
ст.(24) 1 324 324 06 08075 36 27 Фрезерный
станок (21) 1 84 84 085 085195 15 29
Фрезерный станок (22) 1 84 84 085 085195 15 29
Расточной станок (20) 1 18 18 091 075117 506 872
Продольно-строг. ст.(14) 1 324 324 058 08075 36 27
Кран мостовой (31) 1 94 94 017 092173 1832 2823
Кран мостовой (42) 1 94 94 017 092173 1832 2823
24 6498 РП - 2 Токарный станок (9) 1
4 324 058 08075 36 27 Токарный станок (11) 1
4 324 058 08075 36 27 Токарный станок (12) 1
4 324 058 08075 36 27 Токарный станок (13) 1
4 324 058 08075 36 27 Токарно-револьв. ст. (4)
23 23 087 065117 706 992 Токарно-револьв. ст.
(5) 1 23 23 087 065117 706 992 Токарно-револьв.
ст. (6) 1 23 23 087 065117 706 992 Токарно-
револьв. ст. (7) 1 23 23 087 065117 706 992
Токарно-револьв. ст. (8) 1 23 23 087 065117 706 992
Продольно-строг. ст. (2) 1 32 32 058 08075 36 27
Продольно-строг. ст. (3) 1 32 32 058 08075 36 27
Кран мостовой (11) 1 96 96 017 092173 1832 2823
Итого по РП – 2: 13 32490 4998 017 076157 6885 11809
54 08 864 1189 1383 21277 РП – 3
Эл. печь сопротивления (23) 1 60 60 03 09174 18 3132
Эл. печь индукционная (26) 1 64 64 028 09172 1792
482 Эл. печь индукционная (26) 1 64 64 028
172 1792 32482 Электродуговая печь (26) 1 96
017 086168 1832 2823 Электродуговая печь
(26) 1 96 96 017 086168 1832 2823 Итого по РП –
: 13 15172 1177 015 071155 4885 8509 2154 08 564
Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Токарный станок (15) 11 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0056 125 Токарный станок (16) 11 087 198 1607
53 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Токарный станок
(17) 11 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095
56 125 Токарно-револьв. станок (32) 23 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв.
станок (33) 23 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Токарно-револьв. станок (34) 23 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-
револьв. станок (35) 23 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (39) 23 065 117
57 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Токарно-револьв. станок (40) 23 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (41) 23
5 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Вертикально-св. станок (18) 56 05 173 1093 2230 АВВГ –
× 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вертикально-св. станок (19)
05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012
2 Радиально - сверл. станок (23) 324 08 075 5769 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Радиально - сверл.
станок (24) 324 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Фрезерный станок (21) 84 087 198 1607 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Фрезерный станок (22)
087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024
5 Расточной станок (20) 18 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 35 +
×16 0168 0072 001 077 Продольно-строг. станок (14) 30 08
5 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Кран мостовой (31) 94 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25
81 0078 0050 45682 Кран мостовой (42) 94 086 207 17890
000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН
– 1 до РП-1 4754 089 172 23172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25
25 0130 0060 45712 РП - 2 Токарный
станок (9) 324 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Токарный станок (10) 324 095 031 6041
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Токарный
станок (11) 324 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Токарный станок (12) 324 095 031 6041
станок (13) 324 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Токарно-револьв. станок (4) 23 065 117 7857
револьв. станок (5) 23 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (6) 23 065 117
Токарно-револьв. станок (7) 23 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (8) 23
7 Продольно-строг. станок (2) 32 08 075 5769 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Продольно-строг. станок (3)
08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021
2 Кран мостовой (11) 96 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70
+ 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 4998
6 207 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050
682 РП - 3 Эл. печь сопротивления (25) 60
125 13290 10000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077
Эл. печь индукционная (26) 64 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 001 077 Эл. печь индукционная (26) 64 09
5 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077
Электродуговая печь (26) 96 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70
+ 1×25 0181 0078 0050 45682 Электродуговая печь (26) 96 086
7 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682
Кабель от ШНН – 1 до РП-5 476 076 157 82653 116000 ААШвУ – 3 ×
+ 1×25 0625 0085 0060 4113 Итого ШНН – 1 3082 078 151
636 202910 Ал. шины 01 013 0003 0962 ЩО
Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 0008 0725 Осв. комната отдыха(х 2) (ф.А) 448
5 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0001 08531
Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 002 1702 Осв. мастерская(х 2) (ф.В) 24 095
1 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36
5 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057
Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С)
095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823
Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. склада материалов
(х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
4 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000
ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до
ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины 01 013 0003
24 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152 107547 164433
Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (7).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Кран мостовой (30) 48 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35
68 0072 001 077 Электропривод ворот (7) 45 087 198
07 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Кабель
от ШНН – 1 до РП - 1 525 089 185 18103 31250 ААШвУ – 3 × 50 +
×25 0243 0005 0030 042 РП – 2 Кран
мостовой (8) 48 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168
72 004 077 Лифт грузовой (16) 64 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 Лифт грузовой (17)
088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016
3 Лифт грузовой (21) 64 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0016 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 672 089
2 23172 43000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130 0060 45712
РП - 3 Вентилятор вытяжной (5) 15 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Вентилятор вытяжной (6) 15 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1
× 16 0894 0088 0012 162 Лифт грузовой (32) 64 088 172
45 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Лифт
грузовой (31) 64 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0017 043 Лифт грузовой (25) 64 088 172 2245 4253
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-
492 084 247 17890 22600 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 Итого ШНН – 1 1689 078 151 67636 202910 Ал.
шины 01 013 0003 0962 РП - 5
Электропривод ворот (10) 45 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0056 125 Шлифовальный станок (13) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Шлифовальный станок (14) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0024 221 Шлифовальный станок (15) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092
Шлифовальный станок (18) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0040 307 Шлифовальный станок (19) 165 065
7 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0024 221
Шлифовальный станок (20) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 001 092 Шлифовальный станок (22) 165 065
Шлифовальный станок (23) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0024 221 Шлифовальный станок (24) 165 065
Шлифовальный станок (27) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 0040 307 Шлифовальный станок (28) 165 065
Шлифовальный станок (29) 165 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 +
× 16 0894 0088 001 092 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 186 076
7 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113
РП - 6 Кран мостовой (27) 48 092 173 160
000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 0040 077 Электропривод
ворот (12) 45 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 001 125 Вентилятор вытяжной (2) 15 08 075 5769
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0012 162 Вентилятор
вытяжной (3) 15 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0012 162 Кабель от ШНН – 2 до РП-6 825 086 148 29464
250 ААШвУ – 10 3 × 16 0081 0058 0056 44191 Итого ШНН – 2
05 081 152 104547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112
ТП(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
08 0725 Осв. Архив и кабинет нач.ц. (х 2) (ф.А) 448 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0001 08531 Осв. заточная
(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
2 1702 Осв. бытовка душевая(х 2) (ф.В) 24 095 031 1088
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. станочного
99 001 08531 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004 01823 Осв. склада
готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 002 1702 Осв. склада хим.реактивов (х 2) (ф.В)
5 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004 3425
Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до ШНН-1 1689
8 151 67901 202910 Ал. шины 01 013 0003 1924 Ввод от
трансф. до ШНН-2 2502 081 152 107547 164433 Ал..шины 00042
ΔU (В) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 РП – 1
Деревообрабатывающий станок (1) 6 087 198 1481 7407 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 0168 0072 001 077 Деревообрабатывающий станок (2) 6
7 198 1481 7407 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 001 077
Деревообрабатывающий станок (3) 6 087 198 1481 7407 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 0168 0072 001 077 Заточной станок (4) 28 088
8 703 3518 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 0095 0024 125
Заточной станок (5) 28 088 198 703 3518 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
50 0095 0024 125 Заточной станок (6) 28 088 198 703
18 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 0095 0024 125 Заточной
станок (7) 28 088 198 703 3518 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950
95 0024 125 Сверлильный станок (8) 28 076 198 518
92 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 0095 0024 125 Сверлильный
станок (9) 28 076 198 518 2592 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950
95 0024 125 Сверлильный станок (10) 28 076 198 518
станок (11) 28 076 198 518 2592 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950
95 0024 125 Кабель от ШНН – 1 до РП - 1 404 089 185 9327
635 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0243 0005 0030 042 РП – 2
Сварочный агрегат (14) 18 089 075 3333 23333 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092 Сварочный агрегат (15) 18
9 075 3333 23333 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001
2 Сварочный агрегат (16) 18 089 075 3333 23333 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 16 0894 0088 001 092 Сварочный агрегат (17) 18 089
5 3333 23333 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 001 092
Вентилятор вытяжной (12) 5 087 198 925 4629 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0035 043 Вентилятор приточный (13) 4 09 117
7 3703 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Кабель от
ШНН – 1 до РП-2 81 089 172 15004 7502 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25
00 0130 0060 45712 Итого ШНН – 1 1214 078 151 24331
1655 Ал. шины 01 013 0003 0962 РП - 3
Токарный станок (18) 32 089 075 592 2962 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6
50 0095 001 043 Токарный станок (19) 32 089 075 592
62 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Токарный станок
(20) 32 089 075 592 2962 АВВГ – 3 × 10 + 1 × 6 1950 0095
1 043 Токарный станок (21) 32 089 075 592 2962 АВВГ – 3
× 10 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Круглолифовальный станок (13)
087 198 1148 574 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001
3 Круглолифовальный станок (13) 62 087 198 1148 574 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Круглолифовальный станок (13)
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-4
6 084 247 696 4664 ААШвУ – 3 × 50+ 1×25 0181 0078 0050
682 РП – 4 Фрезерный станок (26) 6 087
8 1111 5555 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Фрезерный станок (27) 6 087 198 1111 5555 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0056 125 Фрезерный станок (28) 6 087 198 1111
55 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Болтонарезной
станок (29) 35 089 075 648 324 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0056 125 Болтонарезной станок (30) 35 089 075 648
4 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Болтонарезной
станок (31) 35 089 075 648 324 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0056 125 Болтонарезной станок (32) 35 089 075 648
станок (33) 35 089 075 648 324 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0056 125 Резьбонарезной станок (34) 81 087 198 15 75
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 001 077 Резьбонарезной станок
(35) 81 087 198 15 75 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 001
7 Резьбонарезной станок (36) 81 087 198 15 75 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 0168 0072 001 077 Резьбонарезной станок (37) 81 087
8 15 75 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 0168 0072 001 077
Резьбонарезной станок (38) 81 087 198 15 75 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
68 0072 001 077 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 186 088 157
073 70365 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113 Итого
ШНН – 2 223 078 151 21033 117005 Ал. шины 01 013 0003
62 ЩО Освещ. буфета (х 2) (ф.А) 32 095
1 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725 Осв.
столярной (х 2) (ф.А) 16 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0001 08531 Осв. заточная (х 2) (ф.В) 48 095 031 1694
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. сверлильной(х 2)
(ф.В) 48 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002
02 Осв. вентиляторная (ф.С) 48 095 031 1694 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 002 1702 Осв. инструментальная Л1 (ф.С) 16
5 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057
Осв. сварочная Л1 (ф.С) 32 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 001 08531 Осв. кладовая Л1 (ф.С) 16 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв.
резьбонарезная (х 2) (ф.А) 16 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 0024 1057 Осв. болтонарезная (х 2) (ф.В) 32 095
1 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Освещ.
фрезерной (х 2) (ф.А) 32 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 001 08531 Осв. шлифовальной (х 2) (ф.А) 16 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. токарной
(х 2) (ф.В) 16 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
24 1057 Осв. учебного класса 1 (х 2) (ф.В) 16 095 031 1699
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. учебного класса 2
(ф.С) 32 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001
531 Осв. гардероба 1 Л1 (ф.С) 16 095 031 1699 4000 АВВГ
– 3 × 10 3120 0099 0024 1057 Осв. гардероба 2 Л1 (ф.С) 16
Осв. преподовательской Л1 (ф.С) 16 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 0024 1057 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 1214 078 151 24331 121655 Ал. шины
013 0003 0962 Ввод от трансф. до ШНН-2 223 078 151
033 117005 Ал. шины 01 013 0003 0962

icon Ремонтно-механический цех (3).doc

Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения ремонтно - механического цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех ремонтно-механический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для ремонтно-механического цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для ремонтно-механического цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
ТЦ.270116.002.000.ПЗ
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 40 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 226 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 075 принимается равным 056.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10000 часов
тип цоколя Е4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения ремонтно -
механического цеха:
Росв. = N × Рл = 40 × 07 = 28 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 40 = 924 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений ремонтно-механического цеха
Остальные помещения ремонтно-механического цеха рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 50 × 07 = 16 кВт × 2 = 32 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 16 = 528 квар. × 2 = 1056 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 28 + 32 = 60 кВт
Qосв. = 924 + 1056 = 198 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Зубофрезерные станки
Круглошлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки
Сварочные агре гаты
Освещение станочного отделения цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10 + Р11 + Р12 + Р13 + Р14 =
+10+10+20+20+20+5+5+5 = 105 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 105 × 006 = 63 кВт
Qс = Рс × tgφ = 63 × 198 = 1247 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 63 = 855 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 1247 = 13717 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 1615 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 60 кВт Qосв = 198 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 42
Δ Qт = 001Sp (НН) = 2002
Δ ST = [pic]2045 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]=8996 кВА
IT (BB) [pic]1384 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 19424 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 19424 квар; Qр = 17845 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 1345 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 2 на плане вентилятор выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А225М 2У3 мощность 55 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 349 А (поз. 10) потребляет плоскошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения плоскошлифовального станка к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 2803 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
2 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic]k = [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения токарного цеха 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработАфиногено ЛитераЛист Листо

icon Автоматизированный цех.dwg

Автоматизированный цех.dwg
nБарабаны голтовочный
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nПресс эксцентриковый КА-213
Пресс кривошипныйnтипа К-240
Верт.-свер.станок 2А125
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
nСтанок nвиброгалтовочный
nАвтоматnгайконарезной
Штамповочный участок

icon учебные мастерские+4.dwg

учебные мастерские+4.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nСверлильные nnстанки
Вентилятор nвытяжной
Вентиялтор nприточный
nСварочные nагрегаты
nБолтонарезный станок
nРезьбонарезный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
nДеревообрабат. станки

icon Насосная станция.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал
ремонтный участок агрегатную сварочный пост служебные бытовые и
вспомогательные помещения.
Насосная станция получает электроснабжение от государственной районной
подстанции по воздушной линии электропередач напряжением 35 кВ. Расстояние от
государственной районной подстанции до собственной трансформаторной подстанции 5
километров. Трансформаторная подстанция находится вне помещения насосной станции
на расстоянии 10 километров.
Потребители по категории надежности энергоснабжения относятся к 2 и 3 категории.
Количество рабочих схем – 3.
Основными потребителями являются 5 мощных автоматизированных насосных
Грунт в районе здания – глина с температурой + 10°С. Каркас здания и
трансформаторной подстанции сооружен из блоков секций длиной 6 метров каждая.
Размеры цеха А × В × Н = 42 × 30 × 7 м. Все помещения кроме машинного зала
двухэтажные высотой 28 метра.
Перечень электрического оборудования насосной станции дан в таблице 1.
Расположение основного электрического оборудования показано на плане цеха
Перечень электрооборудования насосной станции
Номинальные размеры
Токарно-револьверный станок
Круглошлифовальный станок
Резьбонарезной станок
Электронагреватели отопительные
ЭД вакуумных насосов
Электродвигатели задвижек
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения насосной станции
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для токарного коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для насосной станции по (2) выбираем полностью
пылевлагозащищенный светильник РСПВ - 05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем
в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 7 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 42 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 7 – 08 = 62 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 62 – 08 = 54 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 6 коэффициент использования светового потока
= с × п = 073 × 071 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 33000 лм табл.18.8 (4).
Мощность сети потолочного освещения машинного зала насосной станции:
Росв. = N × Рл = 42 × 07 = 294 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 294 = 97 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений насосной станции
Остальные помещения насосной станции рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение. В нашем случае это еще и влажная среда т.к.
относительная влажность воздуха в таких помещениях составляет 60..75% и
присутствуют пары и конденсирующая влага.
С учетом требований для остальных помещений насосной станции выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике две лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт двух ламп ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 42 × 07 + 104 × 008 = 294 кВт × 2 + 832 кВт × 2 = 7544
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 7544 = 2489 квар. × 2 = 4979 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по станции в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО-1 и ЩО-2).
Наименование электроприемника
Продолжение таблицы 4
Сверлильно-фрезерные станки
Освещение станочного отделения
Освещение вспомогательных помещений
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5
+ Р6 + Р7+ Р8 = 16+16+84+5+56+192+164 +12 = 149 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 149 × 019 = 2831 кВт
Qс = Рс × tgφ = 894 × 118 = 334 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 128
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 128 × 2831 = 3623 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 334 = 3674 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 5159 кВ·А
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 7544 кВт Qосв = 4979 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 598
Δ Qт = 001Sp (НН) = 299
Δ ST = [pic]668 кВ · А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 5795 кВ · А
IT (BB) =[pic]8916 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 6596 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 6596 квар; Qр = 3674 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 100 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 23 на плане. Насосный агрегат выбираем двигатель:
Тип двигателя АК4 мощность 250 кВт; кпд – 093% cos φ = 081 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что максимальный ток равен: [pic]
Наибольший ток 505 А (позиции 2324252627) потребляет насосный агрегат:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 50.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения насосного агрегата к РП – 3:
Определяем длительный ток в линии по формуле: [pic]
Определяем данные и выбираем АЗ-ТР: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ – 3 × (3 × 95)
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 012 мОм xA1 = 013 мОм rm =02 мОм
rA2 = 012 мОм xA2 = 012 мОм rm =02
rA3 = 065 мОм xA3 =06 мОм rm =02
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 012 + 02 = 032 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения насосной станции 4
1.1 Расчет освещенности машинного зала 4
1.2 Расчет освещения остальных помещений .. 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .9
3 Расчет и выбор элементы схемы 14
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..15
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..16
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..17
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .20
5 Расчет токов короткого замыкания ..22
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 23
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .26
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon Маркин+.dwg

Маркин+.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Цех металлоизделий (3).dwg

Цех металлоизделий (3).dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205

icon Гранитная мастерская (4).dwg

Гранитная мастерская (4).dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nГравировальный станок
Гравировальный станок
Распиловочный станок
nКомпрессорная установка
nПолировальный станок
Полировальный станок
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n31n-----n2205
0n----n1008n-----n504
nРаспиловочный станок

icon Ремонтно-механический цех (2).doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Ремонтно-механический цех имеет разные задачи в зависимости от принятой
организации ремонта на предприятии. При централизованном ремонте
ремонтно-механического цеха выполняет все капитальные средние и некоторые
текущие ремонты. Кроме того он производит модернизацию оборудования
изготовляет запасные части и запасные узлы. При децентрализованном ремонте
задачи ремонтного цеха иные. Ремонтно-механический цех изготовляет запасные
части для механиков цехов изготовляет запасные узлы а также узлы для
модернизации. Он оказывает услуги цеховым ремонтным базам в изготовлении деталей
или выполнении отдельных операций на деталях которые не могут быть обработаны
на цеховых ремонтных базах участвует в ремонте особо крупного оборудования.
Функции ремонтно-механического цеха при смешанной системе ремонта подробно
перечислены при разборе этой системы. Кроме всего перечисленного за
ремонтно-механическим цехом остается как и при других принципах организации
изготовление запасных частей и запасных узлов изготовление аварийных деталей.
Ремонтно-механический цех должен иметь такой комплект станков который позволял
бы обработать в цехе любую деталь к оборудованию действующему на заводе.
Исключение составляют детали которые могут быть приобретены в достаточном
количестве по фондам запасных частей.
В ремонтно-механическом цехе размещены: станочное отделение вспомогательные и
бытовые помещения. Транспортные операции осуществляются с помощью мостовых
кранов грузовых лифтов и наземных электротележек.
Электроснабжение ремонтно-механического цеха предусмотрено осуществить от шин
кВ главной понизительной подстанции завода. Расстояние от главной
понизительной подстанции завода до цеховой подстанции составляет 12 км. Ток
короткого замыкания на шинах 10 кВ главной понизительной подстанции равен 20 кА.
Напряжение на главной понизительной подстанции - 6 и 10 кВ.
По категории надежности электроснабжения цех является потребителем 2
Перечень оборудования ремонто-механического цеха с указанием номинальных
параметров его работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для
которых в таблице приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме.
Цех работает в две смены.
Кроме ремонтно-механического цеха устройства электроснабжения должны позволять
подключение еще одного потребителя имеющего активную мощность 400 кВт при cos
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе ремонтно-механического цеха – чернозем
с температурой + 20 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 28 × 9 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 6 метров. Все вспомогательные помещения двухэтажные.
Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха
Номинальные размеры
Зубофрезерные станки
Круглошлифовальные станки
Заточные станки (1-фазные)
Сверлильные станки (1-фазные)
Плоскошлифовальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения ремонтно - механического цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех ремонтно-механический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для ремонтно-механического цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для ремонтно-механического цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 40 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 226 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 075 принимается равным 056.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10000 часов
тип цоколя Е4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения ремонтно -
механического цеха:
Росв. = N × Рл = 40 × 07 = 28 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 40 = 924 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений ремонтно-механического цеха
Остальные помещения ремонтно-механического цеха рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 50 × 07 = 16 кВт × 2 = 32 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 16 = 528 квар. × 2 = 1056 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 28 + 32 = 60 кВт
Qосв. = 924 + 1056 = 198 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Сварочные агре гаты
Освещение станочного отделения цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10 + Р11 + Р12 + Р13 + Р14 =
+95+95+95+95+95+12+12+12 = 93 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 93 × 006 = 558 кВт
Qс = Рс × tgφ = 45 × 198 = 1004 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 558 = 7533 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 1004 = 11044 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 1336 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 60 кВт Qосв = 198 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 02672
Δ Qт = 001Sp (НН) = 01336
Δ ST = [pic]0298 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
S НТ = [pic]= 11 73 кВА
IT (BB) = [pic]1804 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 1419 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 1419 квар; Qр = 9801 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 25 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 2 на плане вентилятор выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А225М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 7547 А (поз. 10) потребляет плоскошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 2 × 252 = 504 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения крана мостового к РП – 2:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 ×50 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
1 В что составляет около 2 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 791В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 17.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 17.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic] = [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения ремонто-механического цеха 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (2).doc

Сводная ведомость нагрузок по сварочному участку
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания
Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Сварочный
преобразователь (1) 1 35 35 092 089198 2944 5829
Сварочный преобразователь (4) 1 35 35 092 089198 2944 5829
Сварочный полуавтомат (2) 1 47 47 092 092198 46
08 Вентиляционная установка (3) 1 15 15 087
173 1479 2558 Вентиляционная установка (9) 1 15
087 08173 1479 2558 Вентиляционная установка
(13) 1 15 15 087 08173 1479 2558 Вентиляционная
установка (16) 1 15 15 087 08173 1479 2558
Сварочный выпрямитель. (5) 1 144 144 087 082115 1252
65 Сварочный выпрямитель. (6) 1 144 144 087
2115 1252 1465 Сварочный выпрямитель. (7) 1
4 144 087 065115 1252 1465 Токарный
станок (8) 1 246 246 087 065115 214 2507
Токарный станок (8) 1 246 246 087 065115 214 2507
Сварочный агрегат (11) 1 208 208 05 086156 104
22 Сварочный агрегат (12) 1 208 208 05
6156 104 1622 Сварочный агрегат (14) 1 208
8 05 086156 104 1622 Сварочный агрегат (15)
208 208 05 086156 104 1622 Слиткообдирочный
станок (22) 1 11 11 087 065115 957 1119
Слиткообдирочный станок (23) 1 11 11 087 065115 957
19 Слиткообдирочный станок (24) 1 11 11 087
5115 957 1119 Слиткообдирочный станок (25)
Слиткообдирочный станок (26) 1 11 11 087 065115 957
19 Итого по РП – 1: 22 1135 461 07 076157
27 47663 2881 08 25816 40531 48052 73926 РП - 2
Кран-балка (29) 1 30 30 05 08216 15 24
Электропечь сопротивления (18) 1 110 110 087 085165
7 1579 Электропечь сопротивления (19) 1 110 110
7 085165 957 1579 Конвейер ленточный. (30) 1
10 087 085165 87 1435 Конвейер ленточный.
(34) 1 10 10 087 085165 87 1435 Сверлильный
станок (27) 1 5 5 089 065115 445 52 Сверлильный
станок (35) 1 5 5 089 065115 445 52 Сверлильный
станок (37) 1 5 5 089 065115 445 52 Сверлильный
станок (38) 1 5 5 089 065115 445 52 Сверлильный
станок (39) 1 5 5 089 065115 445 52 Обдирно-
шлифовальные станки (36) 1 6 6 091 075115 546 638
Обдирно-шлифовальные станки (31) 1 6 6 091 075115 546 638
Обдирно-шлифовальные станки (35) 1 6 6 091 075115
6 638 Обдирно-шлифовальные станки (33) 1 6 6 091
5115 546 638 Итого по РП – 2: 14 5110 353
РП - 3 Электропечь сопротивления (20) 1
0 110 087 085165 957 1579 Кондиционер (21) 1
48 014 086156 672 1048 Кондиционер (44) 1
48 014 086156 672 1048 Кондиционер (46) 1
48 014 086156 672 1048 Сварочный стенд (40)
196 196 06 08075 1176 1834 Сварочный
трансформатор (42) 1 44 44 06 08075 264 198
Сварочный трансформатор (43) 1 44 44 06 08075 264 198
Электроталь (45) 1 8 8 014 086156 112 174
Вентиляционная установка (41) 1 15 15 087 08173 1479 2558
Итого по РП – 4: 9 8110 3866 038 078123 1469
069 702 038 5583 68.67 8849 13613

icon Михеева.dwg

Михеева.dwg
номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nЗакалочные установки
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
Склад готовойnпродукции
Ремонтно-механическое отделение
Магнитный дефектоскоп

icon Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица (3).doc

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлоизделий
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания
Кол-во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Плоскошлиф. станок
(15) 1 11 11 092 087198 1012 2003 Плоскошлиф.
станок (16) 1 11 11 092 087198 1012 2003
Плоскошлиф. станок (17) 1 11 11 092 087198 1012 2003
Токарно-револьв. ст. (32) 1 25 25 087 065117 2175 2544
Токарно-револьв. ст. (33) 1 25 25 087 065117 2175
44 Токарно-револьв. ст. (34) 1 25 25 087 065117
75 2544 Токарно-револьв. ст. (35) 1 25 25 173
173 2175 2544 Токарно-револьв. ст. (39) 1 25 25
3 05173 2175 2544 Токарно-револьв. ст. (40) 1
25 173 05173 2175 2544 Токарно-револьв. ст.
(41) 1 25 25 173 05173 2175 2544 Вертикально-
св. ст. (18) 1 56 56 05 05173 28 484
Вертикально-св. ст. (19) 1 56 56 05 05173 28 484
Радиально - сверл. ст.(23) 1 324 324 06 08075 1944 1458
Радиально - сверл. ст.(24) 1 324 324 06 08075
44 1458 Фрезерный станок (21) 1 84 84 085
5195 714 1392 Фрезерный станок (22) 1 84 84
5 085195 714 1392 Расточной станок (20) 1 16
091 075117 1456 1703 Продольно-строг. ст.(14)
30 30 058 08075 174 1305 Кран мостовой (31)
96 96 017 092173 1632 2823 Кран мостовой (42)
96 96 017 092173 1632 2823 Итого по РП – 1:
24 6498 РП - 2 Токарный станок (9) 1
34 058 08075 1972 1479 Токарный станок (10)
34 34 058 08075 1972 1479 Токарный станок
(11) 1 34 34 058 08075 1972 1479 Токарный
станок (12) 1 34 34 058 08075 1972 1479
Токарный станок (13) 1 34 34 058 08075 1972 1479
Токарно-револьв. ст. (4) 1 25 25 087 065117 2175 2544
Токарно-револьв. ст. (5) 1 25 25 087 065117 2175 2544
Токарно-револьв. ст. (6) 1 25 25 087 065117 2175
44 Токарно-револьв. ст. (7) 1 25 25 087 065117
75 2544 Токарно-револьв. ст. (8) 1 25 25 087
5117 2175 2544 Продольно-строг. ст. (2) 1 324
4 058 08075 1944 1458 Продольно-строг. ст. (3)
324 324 058 08075 1944 1458 Кран мостовой
(11) 1 90 90 017 092173 153 2646 Итого по РП –
: 13 32490 4998 017 076157 6885 10809 2454 08 864
89 1383 21277 РП – 3 Эл. печь
сопротивления (25) 1 64 64 03 09174 192 334
Эл. печь индукционная (26) 1 60 60 028 09172 168 2889
Эл. печь индукционная (27) 1 60 60 028 09172 168
89 Электродуговая печь (28) 1 90 90 017
2173 153 2646 Электродуговая печь (29) 1 90
017 092173 153 2646 Электродуговая печь (30)
90 90 017 092173 153 2646 Итого по РП – 3:

icon Гранитная мастерская.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Гранитная мастерская предназначена для оказания ритуальных услуг населению. Она
является составной частью комплекса бытового обслуживания.
В гранитной мастерской обрабатывают плиты из гранита мрамора и прессованный
крошки а также выполняют гравировальные работы.
Транспортные операции выполняются подвесными и наземными электротележками.
В мастерской предусмотрены:
) Технологические помещения:
распиловочная для пиления камня на плиты требуемых размеров;
слесарная для приведения инструмента в рабочее состояние;
граверная для выполнения надписей и портретов на камне;
компрессорные для получения сжатого воздуха пневмоинструментам;
) Бытовые помещения:
бойлерная для получения горячей воды от электрокотла;
душевая для помывки рабочего персонала;
кабинет для отдыха и оформления заказов.
Кроме этого есть склад для хранения готовой продукции.
Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной
подстанции подключенной к городской сети. По категории надежности
электроснабжения это потребителями 2 и 3 категории.
Объект имеет сильную запыленность. Прокладка линий электроснабжения должна быть
защищена от пыли и механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий
– суглинок с температурой + 8 оС. Электрооборудование комплектной
трансформаторной подстанции и гранитной мастерской имеет общий заземлитель
выполненный из прутковых электродов.
Размеры цеха А × В × Н = 24 × 14 × 4 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 4 и 6 метров.
Перечень электрооборудования гранитной мастерской дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень электрооборудования гранитной мастерской
Номинальные размеры
Компрессорная установка
Распиловочные станки
Станки гравировальные
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения гранитной мастерской
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Гранитная мастерская
Площадь станочного отделения a × b м
Производственные помещения
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 400 световой поток 22500 лм
продолжительность горения 10 000 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 3 ряда по 4 светильника в каждом. Расстояние между
светильниками L = 35 метра от светильников до стены – 1 метру по всему
периметру. Общее количество светильников – 12 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 5 – 08 = 42 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 42 – 08 = 34 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 297 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10 000 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения распиловочной гранитной мастерской:
Росв. = N × Рл = 12 × 07 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 84 = 277 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений гранитной мастерской
Остальные помещения гранитной мастерской рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 30 × 07 = 21 кВт × 2 = 42 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 21 = 693 квар. × 2 = 1386 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 4
распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Распиловочный станок
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р7 + Р15 + Р21 + Р22 + Р16 + Р8 + Р9
=15+35+11+11+3+3+5=182 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 182 × 006 = 1092 кВт
Qс = Рс × tgφ = 1092 × 198 = 216 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 1092 = 15 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 216 = 2376 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 320 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0064
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0032
Δ ST = [pic]0071 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=289 кВА
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 160604
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели.
Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные
потери активной мощности.
В нашем случае потребителями реактивной энергии являются сварочные агрегаты.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 895 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 895 квар; Qр = 264 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 6 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 246 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 1 на плане компрессорная установка выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А2250 М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения токарного цеха 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработФедоров ЛитераЛист Листо

icon Цех металлоизделий (3).doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех металлоизделий является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и
предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.
В цехе предусмотрено термическое отделение в котором производится
предварительная подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий.
В станочном отделении установлены станки различного назначения. Транспортные
операции осуществляются с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.
Кроме названных помещений в цехе имеются вспомогательные бытовые и служебные
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 16 км от заводской подстанции глубокого
ввода. Напряжение – 10 и 35 кВ. От энергосистемы до подстанции глубокого ввода –
км. По категории надежности электроснабжения это потребителями 2 и 3
Перечень оборудования цеха металлоизделий с указанием номинальных параметров его
работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в две
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий – песок с
температурой + 10 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 32 × 10 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 46 и 8 метров. Все помещения кроме станочного и
термического отделений двухэтажные высотой 4 метра.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования цеха металлоизделий
Номинальные размеры
Продольно-строгальные станки
Токарно-револьверные станки
Вертикально-сверлильный станок
Эл. печь сопротивл.
Радиально-сверлильные станки
Плоскошлифовальные станки
Эл. печь индукцион.
Электродуговые печи
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлоизделий
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех ремонтно-механический
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 700 световой поток 35000 лм
продолжительность горения 7500 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 48 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 304 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 35 000 лм средняя продолжительность работы 7 500 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха металлоизделий:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 336 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 336 = 1108 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлоизделий
Остальные помещения цеха металлоизделий рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 4128 кВт × 2 = 8256 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 4128 = 1362 квар. × 2 = 2724 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 336 + 8256 = 11616 кВт
Qосв. = 1108 + 2724 = 3832 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 3
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарно-револьверный ст.
Вертикально св. станок
Плоско-строгальный ст.
Эл. печь сопротивления
Эл. печь индукционные
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р14+ Р15 + Р16 + Р17 + Р18 + Р19 + Р20 + Р21 + Р22 +
Р23+ Р24 + Р32 + Р33 + Р34 + Р35 + Р39 + Р40 + Р41 + Р42
=324+10+10+10+56+56+16+84+84+30+30+25+25+25+25+25+25+25+90= 4754 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 4754 × 006 = 2852 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2852 × 198 = 5647 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 2852 = 385 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5647 = 6211 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 7307 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 146
Δ Qт = 001Sp (НН) = 073
Δ ST = [pic]163 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=7446 кВА
IT (BB) [pic]11455 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 888 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 888 квар; Qр = 6211 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 5577 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 26 на плане выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А250 М 2У3 мощность 90 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения цеха ..5
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлоизделий . 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 9
3 Расчет и выбор элементы схемы 14
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..15
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..16
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..17
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .20
5 Расчет токов короткого замыкания ..22
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 23
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .26
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработТомс ЛитераЛист Листо

icon Олег - 9517248431.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях – главные понизительные подстанции (ГПП) и
цеховые трансформаторные подстанции (ТП).
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами (РП). Распределительные пункты
могут являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и
сети низкого напряжения.
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок
Цех металлорежущих станков предназначен для серийного производства деталей по
Цех металлорежущих станков предусматривает наличие станочного отделения
вспомогательных и бытовых помещений. Металлорежущие станки различного назначения
размещены в станочном заточном и резьбошлифовальном отделениях. Станочное
отделение относится к пыльному помещению так как при механической шлифовке
постоянно и в больших количествах выделяется пыль которая удаляется системой
Транспортные операции выполняются кран-балкой и наземных электротележек.
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 13 километра от главной понизительной
подстанции. Подводимое напряжение – 10 или 35 кВ. Главная понизительная
подстанция подключена к энергосистеме расположенной на расстоянии 15 км.
По категории надежности электроснабжения - это потребитель 3 категории а
вентиляции и ОУ – 2 категория.
По электроснабжению цех относится к классу с повышенной опасностью так как в
цехе много токопроводящих частиц (пыли) металла которые оседают на
электрооборудование бетонные полы. Также возможно соприкосновение
обслуживающего персонала одновременно с корпусом электрооборудования и
конструкциями связанными с землей.
Прокладка электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений.
Количество рабочих смен – 3.
Грунт в районе здания – глина с температурой + 5°С. Каркас здания цеха
смонтирован из блоков-секций длиной 6 и 8 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 30 × 8 м.
Помещения малого размера имеют высоту 36 метров.
Перечень электрооборудования цеха металлорежущих станков дан в таблице 1.
Расположение основного электрооборудования показано на плане 1.
Перечень электрооборудования цеха металлорежущих станков
Электроприводы раздвижных ворот
Универсальные заточные станки
Заточные станки для червячных фрез
Резьбошлифовальные станки
Заточные станки для фрезерных головок
Круглошлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки
Внутришлифовальные станки
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлорежущих станков
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и система комбинированного освещения 750 лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Величина коэффициента в зависимости от площади принимается либо по нормативам
проектных организаций либо по фактическим данным цеха. Например для
металлорежущих станков при площади свыше 20 м2 рекомендуется принимать
коэффициент равный 15 при 10—20 м2 —2 при 6—10 м2 — 25 при 4—6 м2 —3 и т.
Для цеха металлорежущих станков коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для высоких Н = 6 – 18 метров производственных помещений наиболее эффективно
использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для шлифовального цеха по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник СПЗ-500 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в
данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 11 рядов по 6 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 66 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 550 коэффициент использования светового потока
= с × п = 071 × 073 принимается равным 052.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22500 лм табл.95 (4). Наименьшая высота расположения
светильника по условиям ослепленности составляет 70 метров табл. 186 (6).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цехаметаллорежущих
Росв. = N × Рл = 66 × 07 = 462 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 462 = 1524 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлорежущих станков
Остальные помещения цеха металлорежущих станков рассчитываем методом удельной
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлорежущих станков
выбираем светильник ЛСП – 01 с облегченной конструкцией для запыленных
помещений а также на территориях промышленных предприятий относящихся к
пожароопасным зонам класса П-М. Тип кривой света – Д (ГОСТ 17677-82). Класс
светораспределения – П (ГОСТ 17677-82).
Светильник ЛСП - 01 имеет степень защиты по ГОСТ 14254 – 96 - IP65.
ЛД 40 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 40 Вт номинальным
световым потоком 3500 лм средней продолжительностью горения 10 000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Резьбошлиф. отделение
Кабинет нач-ка цеха
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 40 × 07 = 28 кВт × 2 = 56 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 56 = 1848 квар. × 2 = 3696 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Робщ. осв. = 462 + 56 = 1022 кВт
Qобщ.осв. = 1524 + 3696 = 522 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 4
распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Электропривод раз-ных ворот
Заточные станки для червячных ф.
Заточные станки для фрез. головок
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность следовательно сумма активных
номинальных мощностей будет равна Рн = Р6 + Р7 + Р12 + Р13 + Р19 + Р27 + Р28 +
Р34 + Р35 + Р1 = 64 + 64 + 10 + 10 + 10 + 12 + 12 + 12 + 12 + 45 = 953
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 953 × 127 = 12103 кВт
Qс = Рс × tgφ = 12103 × 198 = 23964 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 127 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 12103 = 16339 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 16339 = 17972 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 24311 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1022 кВт Qосв = 522 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 486
Δ Qт = 001Sp (НН) = 243
Δ ST = [pic]543 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 247 кВт
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 27157 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 27157 квар; Qр = 17972 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 187 А. По справочнику
выбираем разъединители внутренней установки в трехполюсном исполнении РВ
-35630 УЗ с рычажным приводом ПР – 3У3.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 23 на плане. Плоскошлифовальный станок выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А180М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 349 А (поз. 10) потребляет плоскошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения плоскошлифовального станка к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 2803 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
2 В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic]k = [pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 50 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 35 метров (по плану)
R1 = RT + rA1 + rП1 = 84 + 015 + 04 = 895 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 251 + 017 = 25.27 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок ..3
Расчетно-конструкторская часть 5
1 Расчет освещения цеха металлорежущих станков 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха металлорежущих станков ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлорежущих станков 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
ИзмЛист №ДокументПодписДата
Разработа ЛитераЛист Листо
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003
Атабеков В.Б. Крюков В.И. Городские электрические сети: Справочник. – 3-е
изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1987. – 384 с.: ил.

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (4).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ tg φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Вентилятор (12) 16 08 075 104 13 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0016 043 Заточный станок (4) 5 05 173 769 961 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Ток. – рев. станок (5) 56
5 117 8615 10769 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077
Сверлильный станок (3) 84 05 173 1292 1615 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0035 043 Резьбонарезной станок (8) 12 065 117
46 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043
Круглошлиф. станок (7) 164 05 173 2523 3153 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0016 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 1298 051
8 19969 24961 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130 0060 45712
РП - 2 Насосный агрегат (27) 250 08 075
461 48076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077 Щит
сигнализации (28) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
94 0088 0012 162 Сварочный агрегат (3132) 24 06 133
92 4615 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Кабель
от ШНН – 1 до РП-2 2756 084 157 424 530 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25
81 0078 0050 45682 Итого ШНН – 1 4054 078 151 62369
961 Ал. шины 01 013 0003 0962 РП - 3
Насосный агрегат (24) 250 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 004 077 Дренажный насос (2930) 224 08 075
46 4307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Кабель
от ШНН – 1 до РП-3 2724 051 118 41907 52384 ААШвУ – 3 × 70 +
×25 0181 0078 0050 45682 РП - 4 ЭД
вакуумного насоса (13) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД вакуумного насоса (14) 12 08 075
46 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 ЭД
вакуумного насоса (15) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД вакуумного насоса (16) 12 08 075
вакуумного насоса (17) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД задвижек (18) 16 065 117 246
7 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД задвижек
(19) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088
12 162 ЭД задвижек (20) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД задвижек (21) 16 065
7 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД
задвижек (22) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894
88 0012 162 Насосный агрегат (25) 250 08 075 38461
076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077 Кабель от ШНН –
до РП-4 318 076 157 48923 61153 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625
РП - 5 Насосный агрегат (23)
0 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004
7 Насосный агрегат (26) 250 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 ×
+ 1×35 0168 0072 004 077 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 500 086
8 76923 96153 ААШвУ – – 3 × 95 + 1×35 0081 0058 0056 44191
Итого ШНН – 2 10904 081 152 167753 27797 Ал..шины 00042
03 0112 00581 ЩО Освещ. щитовой (х 2)
(ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008
25 Осв. бытовки (х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 0001 08531 Осв. обслуж.персонала (х 2) (ф.В)
8 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702
Осв. бойлерной (х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 002 1702 Осв. склада запчастей (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. ремонтного
участка (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
24 1057 Осв. вентиляторной (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. кабинета начальника
смены (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
04 01823 Осв. сварочного поста (х 2) (ф.А) 445 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. агрегатной
(ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004
25 Осв. машинного зала (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 1689 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 2502 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Михеева.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех механической обработки деталей предназначен для обработки коленчатых валов
автомобильного двигателя.
В цехе предусмотрены производственные вспомогательные служебные и бытовые
помещения различного назначения.
Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделении.
Цех механической обработки деталей получает электроснабжение от подстанции
глубокого ввода завода расположенной на расстоянии 8 км от энергосистемы.
Напряжение на подстанции глубокого ввода – 6 или 10 кВ. расстояние от подстанции
глубокого ввода до цеха 05 км.
По категории надежности электроснабжения все потребителем 2 категории и
магистральную схему распределения электроэнергии.
Перечень оборудования цеха с указанием номинальных параметров его работы
приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в три
смены. Грунт в районе здания – суглинок с температурой + 15 оС. Каркас здания
сооружен из блоков – секций длиной 8 и 4 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 28 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные высотой 4 м.
Перечень станочного оборудования цех механической обработки деталей дан в
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования цех механической обработки деталей
Номинальные размеры
Токарные специальные станки
Алмазно-расточные станки
Вертикально-фрезерные станки
Закалочные установки
Круглошлифовальные станки
Токарные полуавтоматы
Балансировочные станки
Вертикально-сверлильные станки
Шпоночно-фрезерные станки
Магнитный дефектоскоп
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха механической обработки деталей
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Цех механической обработки деталей
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха механической обработки деталей коэффициент запаса принимается 15 табл.
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха механической обработки деталей по (2) выбираем
полностью пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем
в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 10 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 60 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
z – отношение [pic][pic] принимается равным 11 т.к. светильники размешены
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 238 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 33000 лм табл.18.8 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха механической
Росв. = N × Рл = 60 × 07 = 42 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 42 = 1386 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха механической обработки
Остальные помещения цеха механической обработки деталей рассчитываем методом
удельной мощности. Удельной мощностью Втм2 называется отношение
установленной мощности ламп к величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха механической обработки деталей
выбираем светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Склад готовой продукции
Станочное отделение 1
Станочное отделение 2
Продолжение таблицы 2
Ремонтно-механическое отделение
Определяем общую мощность освещения цеха и вспомогательных помещений:
Росв. = (N × Рст.отд. ) + Рвс. = (60 × 07) + 6720 = 42 кВт + 6720 = 4872 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 4872 = 16077 квар.
Так как здание двухэтажное полученное значение удваиваем:
Росв. = 4872 кВт × 2 = 9744 кВт
Qосв. = 16077 квар. × 2 = 32155 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 6
распределительных пунктов (РП) и на 3 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарный специальный станок
Алмазно-расточной станок
Вертикально-фрезерный станок
Шпоночно-фрез. станки
Освещение станочного отделения
Освещение вспомогательных помещений
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р10 + Р11 + Р12 = 40×3
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 120 × 014 = 168 кВт
Qср = Рср × tgφ = 168 × 173 = 2906 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 014 и tgφ = 173 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы (1 табл. 1.5.1).
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 264
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рср = 264 × 168 = 4435 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qcр = 11 × 2906 = 3196 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qcр
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 5466 кВ·А
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 9744 кВт Qосв = 3215 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 109
Δ Qт = 001Sp (НН) = 054
Δ ST = [pic]121 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 105498 кВ·А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 10001004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 26824 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 26824 квар; Qр = 17845 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 4147 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 10 на плане. Закалочная установка выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А200 L2У3 мощность 40 кВт; кпд – 91% cos φ = 091 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 7407 А (поз. 10) потребляет закалочная установка:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения двигателя закалочной установки к РП –
Определяем расчетный ток по формуле:
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 35 + 1 × 10 = 90 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 7407 × 004 × (195× 091 + 0095 × 039) =
6 В что составляет 25 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20 В больше расчетных потерь 926 В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon курса - заказ.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Учебные мастерские предназначены для практической подготовки обучаемых. Они
являются неотъемлемой частью учебно-материальной базы предприятия.
Кроме того учебные мастерские можно использовать для выполнения несложных
заказов силами учащихся нуждающимся организациям.
В учебных мастерских предусматривается наличие производственных учебных
служебных и бытовых помещений. Учебные мастерские получают электроснабжение от
трансформаторной подстанции расположенной на расстоянии 50 метров от здания.
Расстояние от подстанции глубокого ввода до трансформаторной подстанции – 10 км
напряжение на подстанции 10 кВ.
По категории надежности электроснабжения это потребителем 2 и 3 категории.
Учебно – подготовительный процесс односменный. Основные потребители
электроснабжения – станки различного назначения.
Грунт в районе учебных мастерских – супесь с температурой + 20 °С. Каркас здания
смонтирован из блок-секций длиной 8 и 6 метров каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 40 × 30 × 9 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 4 м.
Перечень станочного оборудования учебных мастерских дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане учебных
мастерских (рисунок А.1).
Перечень станочного оборудования учебных мастерских
Номинальные размеры
Деревообрабатывающие станки
Вентилятор вытяжной
Вентилятор приточный
Круглошлифовальные станки
Болтонарезные станки
Резьбонарезные станки
Расчетно-конструкторская часть
1 Расчет освещения учебных мастерских
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для учебных мастерских коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для учебных мастерских по (2) выбираем полностью
пылезащищеный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 11 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 55 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 9 – 08 = 82 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 82 – 08 = 74 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 25 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 073 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм табл.95 (4).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения учебных мастерских:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 385 = 127 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений учебных мастерских
Остальные помещения учебных мастерских рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений учебных
мастерских как правило содержит большое количество пыли газов химически
активных веществ при выборе осветительных приборов следует обращать особое
внимание на их конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений учебных мастерских
выбираем светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 55 × 07 = 385 кВт × 2 = 77 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 77 = 2541 квар. × 2 = 5082 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 385 + 77 = 1155 кВт
Qосв. = 2541 + 5082 = 7623 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Освещение станочного отделения электромеханического цеха (лампы ДРЛ)
Освещение вспомогательных помещений электромеханического цеха (лампы ЛД)
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность исходя из заданных
мощностей сумма активных номинальных мощностей Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5 +
Р6 + Р7 + Р8 + Р9 + Р10 + Р11 = 6 + 6 + 6 + 28 + 28 + 28 + 28 + 38 + 38
+ 38 + 38 = 444 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рср = Рн × К и = 444 × 017 = 7548 кВт
Qср = Рср × tgφ = 7548 × 117 = 883 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 017 и tgφ = 117 так как ЭП относится к группе ЭД с тяжелым
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 133
Определяем в зависимости от средней мощности Рср и значения Кр расчетную
активную среднюю мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Ракт. = Кр × Рср = 133 × 7548 = 1003 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10
Qp = 11 × Qc = 11 × 833 = 9163 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10
Qp = Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]1358 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 1155 кВт Qосв = 7623 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0271 кВт
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0135 квар
Δ ST = [pic] 0303 кВ·А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
2.10 Выбираем КТП [pic]с двумя трансформаторами ТМ – 401004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 1349 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 1349 квар; Qр = 916 квар так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий. Принимаем ближайшее большее стандартное
сечение и выбираем марку кабеля для прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 16 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10250 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В учебной мастерской устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33
и один щит освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
Кратность пускового момента принимаем равным для асинхронных двигателей с
короткозамкнутым ротором в случае отсутствия заводских данных – 5.
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 34 38 на плане. Резьбонарезной станок выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А 132 М4У3 мощность 81 кВт; кпд – 091% cos φ = 089
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен:
Наибольший ток 11269 А (поз. 242930) потребляет токарный вертикальный
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 51-31.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iу(кз) = 7 Iн.р = 7 × 1008 = 7056 А;
Iу(п) = 135 Iн.р =135 × 1008 = 13608 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 100 = 80
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Линия Т1-ШНН 1SF линия без ЭД:
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(п) = 125 Iн.р = 7875А;
Iу(кз) = 2 Iн.р = 1260А;
Линия ШНН – ШМА1 SF1 линия с группой ЭД:
Iу(п) = 125 Iн.р = 500А;
Iу(кз) = 5 Iн.р = 2000 А;
[pic] принимаем Ко = 20
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения токарно-вертикального полуавтомата с
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 50 + 1 × 25 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 10135 × 005 × (195× 091 + 0095 × 039) =
58 В что составляет 278 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20 В больше расчетных потерь 1058 В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем наиболее удаленный от РП РПРПэлектроприемник поз. 7.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-2 и на
кабеле до станка поз. 7.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.17 мОм xA1 = 0.15 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.2 мОм xA3 =1.3 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 2
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 7
3 Расчет и выбор элементы схемы 10
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..14
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .16
5 Расчет токов короткого замыкания ..17
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 17
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .19
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Гранитная мастерская (2).doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Гранитная мастерская предназначена для оказания ритуальных услуг населению. Она
является составной частью комплекса бытового обслуживания.
В гранитной мастерской обрабатывают плиты из гранита мрамора и прессованный
крошки а также выполняют гравировальные работы.
Транспортные операции выполняются подвесными и наземными электротележками.
В мастерской предусмотрены:
) Технологические помещения:
распиловочная для пиления камня на плиты требуемых размеров;
слесарная для приведения инструмента в рабочее состояние;
граверная для выполнения надписей и портретов на камне;
компрессорные для получения сжатого воздуха пневмоинструментам;
) Бытовые помещения:
бойлерная для получения горячей воды от электрокотла;
душевая для помывки рабочего персонала;
кабинет для отдыха и оформления заказов.
Кроме этого есть склад для хранения готовой продукции.
Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной
подстанции подключенной к городской сети. По категории надежности
электроснабжения это потребителями 2 и 3 категории.
Объект имеет сильную запыленность. Прокладка линий электроснабжения должна быть
защищена от пыли и механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий
– суглинок с температурой + 8 оС. Электрооборудование комплектной
трансформаторной подстанции и гранитной мастерской имеет общий заземлитель
выполненный из прутковых электродов.
Размеры цеха А × В × Н = 24 × 14 × 4 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 4 и 6 метров.
Перечень электрооборудования гранитной мастерской дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень электрооборудования гранитной мастерской
Номинальные размеры
Компрессорная установка
Распиловочные станки
Станки гравировальные
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения гранитной мастерской
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Гранитная мастерская
Площадь станочного отделения a × b м
Производственные помещения
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 400 световой поток 22500 лм
продолжительность горения 10 000 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 3 ряда по 4 светильника в каждом. Расстояние между
светильниками L = 35 метра от светильников до стены – 1 метру по всему
периметру. Общее количество светильников – 12 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 5 – 08 = 42 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 42 – 08 = 34 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 297 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10 000 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения распиловочной гранитной мастерской:
Росв. = N × Рл = 12 × 07 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 84 = 277 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений гранитной мастерской
Остальные помещения гранитной мастерской рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 30 × 07 = 21 кВт × 2 = 42 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 21 = 693 квар. × 2 = 1386 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 4
распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Распиловочный станок
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р7 + Р15 + Р21 + Р22 + Р16 + Р8 + Р9
=15+35+11+11+3+3+5=182 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 182 × 006 = 1092 кВт
Qс = Рс × tgφ = 1092 × 198 = 216 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 1092 = 15 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 216 = 2376 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 320 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0064
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0032
Δ ST = [pic]0071 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=289 кВА
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 160604
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели.
Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные
потери активной мощности.
В нашем случае потребителями реактивной энергии являются сварочные агрегаты.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 895 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 895 квар; Qр = 264 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 6 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 246 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 1 на плане компрессорная установка выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А2250 М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения токарного цеха 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработНестеров Пояснительная записка ЛитераЛист Листо
ал Электроснабжение гранитной в

icon Гранитная мастерская 4+.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Гранитная мастерская предназначена для оказания ритуальных услуг населению. Она
является составной частью комплекса бытового обслуживания.
В гранитной мастерской обрабатывают плиты из гранита мрамора и прессованный
крошки а также выполняют гравировальные работы.
Транспортные операции выполняются подвесными и наземными электротележками.
В мастерской предусмотрены:
) Технологические помещения:
распиловочная для пиления камня на плиты требуемых размеров;
слесарная для приведения инструмента в рабочее состояние;
граверная для выполнения надписей и портретов на камне;
компрессорные для получения сжатого воздуха пневмоинструментам;
) Бытовые помещения:
бойлерная для получения горячей воды от электрокотла;
душевая для помывки рабочего персонала;
кабинет для отдыха и оформления заказов.
Кроме этого есть склад для хранения готовой продукции.
Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной
подстанции подключенной к городской сети. По категории надежности
электроснабжения это потребителями 2 и 3 категории.
Объект имеет сильную запыленность. Прокладка линий электроснабжения должна быть
защищена от пыли и механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий
– суглинок с температурой + 8 оС. Электрооборудование комплектной
трансформаторной подстанции и гранитной мастерской имеет общий заземлитель
выполненный из прутковых электродов.
Размеры цеха А × В × Н = 24 × 14 × 4 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 4 и 6 метров.
Перечень электрооборудования гранитной мастерской дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень электрооборудования гранитной мастерской
Номинальные размеры
Компрессорная установка
Распиловочные станки
Станки гравировальные
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения гранитной мастерской
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Гранитная мастерская
Площадь станочного отделения a × b м
Производственные помещения
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для гранитной мастерской по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 400 световой поток 22500 лм
продолжительность горения 10 000 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 3 ряда по 4 светильника в каждом. Расстояние между
светильниками L = 35 метра от светильников до стены – 1 метру по всему
периметру. Общее количество светильников – 12 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 5 – 08 = 42 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 42 – 08 = 34 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 297 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 22 500 лм средняя продолжительность работы 10 000 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения распиловочной гранитной мастерской:
Росв. = N × Рл = 12 × 07 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 84 = 277 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений гранитной мастерской
Остальные помещения гранитной мастерской рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 30 × 07 = 21 кВт × 2 = 42 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 21 = 693 квар. × 2 = 1386 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 4
распределительных пункта (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Распиловочный станок
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р7 + Р15 + Р21 + Р22 + Р16 + Р8 + Р9 + Р11
=15+11+11+3+3+5+30=482 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 482 × 006 = 2892 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2892 × 198 = 572 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 115
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 115 × 2892 = 332 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 572 = 6292 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 712 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 0064
Δ Qт = 001Sp (НН) = 0032
Δ ST = [pic]0071 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=289 кВА
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 40604
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 6 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели.
Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные
потери активной мощности.
В нашем случае потребителями реактивной энергии являются сварочные агрегаты.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 895 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 895 квар; Qр = 264 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 6 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 16368 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -10350 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 10
кВ наибольшее напряжение 305 кВ и номинальный ток 350 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 1 на плане компрессорная установка выбираем двигатель:
Тип двигателя 4А225 М 2У3 мощность 28 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 секции:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 8180 А (поз. 1112) потребляет сварочный агрегат:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения сварочного агрегата к РП – 4:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 35 + 1 × 16 = 400
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине 56
метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 7894 × 005 × (195× 06 + 0095 × 001) =
9 В что составляет около 2 % от 400 В следовательно кабель выбран верно
т.к. допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 30 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения гранитной мастерской 6
1.1 Расчет освещенности гранитной мастерской .6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
гранитной мастерской 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (9).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Токарный станок (15) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0056 125 Токарный станок (16) 10 087 198 1607
53 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125 Токарный станок
(17) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095
56 125 Токарно-револьв. станок (32) 25 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв.
станок (33) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Токарно-револьв. станок (34) 25 065 117 7857
000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-
револьв. станок (35) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16
94 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (39) 25 065 117
57 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Токарно-револьв. станок (40) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (41) 25
5 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Вертикально-св. станок (18) 56 05 173 1093 2230 АВВГ –
× 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вертикально-св. станок (19)
05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012
2 Радиально - сверл. станок (23) 30 08 075 5769 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Радиально - сверл. станок
(24) 30 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Фрезерный станок (21) 84 087 198 1607 4253 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Фрезерный станок (22) 84
7 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Расточной станок (20) 16 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 35 + 1×16
68 0072 001 077 Продольно-строг. станок (14) 324 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Кран
мостовой (31) 90 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181
78 0050 45682 Кран мостовой (42) 90 086 207 17890 10000
АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до
РП-1 4754 089 172 23172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625
30 0060 45712 РП - 2 Токарный станок (9)
095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021
2 Токарный станок (10) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0021 162 Токарный станок (11) 34 095 031
41 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Токарный станок (12) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 ×
0894 0088 0021 162 Токарный станок (13) 34 095 031
Токарно-револьв. станок (4) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (5) 25
7 Токарно-револьв. станок (6) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (7)
065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Токарно-револьв. станок (8) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Продольно-строг. станок (2)
4 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Продольно-строг. станок (3) 324 08 075 5769 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Кран мостовой (11)
086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 4998 086 207 17890 10000
ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 РП - 3
Эл. печь сопротивления (25) 60 09 125 13290 10000 АВВГ
– 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Эл. печь индукционная (26)
09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077
Эл. печь индукционная (26) 64 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 001 077 Электродуговая печь (26) 96 086
7 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682
Электродуговая печь (26) 96 086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70
+ 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до РП-5 476 076
7 82653 116000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113
Итого ШНН – 1 3082 078 151 67636 202910 Ал. шины 01 013
03 0962 ЩО Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А)
4 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725
Осв. комната отдыха(х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3
× 10 3120 0099 0001 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368
5 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
мастерская(х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 002 1702 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0024 1057 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного
99 0004 01823 Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445
5 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
склада материалов (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 ×
3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (10).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Круглошлифовальный ст. (12) 10 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95
+ 1×35 0168 0072 001 077 Круглошлифовальный ст. (13) 10 092
3 160 20000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077
Круглошлифовальный ст. (19) 10 092 173 160 20000 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 001 077 Резьбошлифовальный ст. (6) 64 087
8 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Резьбошлифовальный ст. (7) 64 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0024 125 Внутришлифовальный ст. 27 12 087
Внутришлифовальный ст. 28 12 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0024 125 Внутришлифовальный ст. 34 12 087 198
07 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Внутришлифовальный ст. 35 12 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0024 125 Электропривод ворот (1) 45 05 173
93 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Кабель
от ШНН – 1 до РП - 1 953 089 185 18103 15665 ААШвУ – 3 × 50 +
×25 0243 0005 0030 042 РП – 2 Заточной
станок (8) 42 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810
07 0012 092 Заточной станок (9) 42 05 173 1093 2230
АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Заточной станок (5)
087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024
5 Заточной станок (10) 82 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 1950 0095 0024 125 Внутришлифовальный ст. 25 12 088
2 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043
Внутришлифовальный ст. 26 12 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0017 043 Круглошлифовальный ст. (17) 10 088
2 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 001 043
Круглошлифовальный ст. (18) 10 088 172 2245 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 001 043 Уни - ные заточные ст. (2) 28 05
3 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092
Уни - ные заточные ст. (3) 28 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1
× 25 7810 0107 0012 092 Уни - ные заточные ст. (4) 28 05
Внутришлифовальный ст. 32 32 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0024 125 Внутришлифовальный ст. 33 32 087
Внутришлифовальный ст. 38 32 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0024 125 Внутришлифовальный ст. 39 32 087
Кран – балка (31) 15 089 175 300 600 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 1950 00956 0013 130
Электропривод ворот (40) 45 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-2
95 089 172 23172 23000 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130
60 45712 РП – 3 Плоскошлифовальные ст (23)
5 09 187 320 800 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 00956 0013
0 Плоскошлифовальные ст (24) 185 09 187 320 800 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 1950 00956 0013 130 Плоскошлифовальные ст (29)
0 Плоскошлифовальные ст (30) 185 09 187 320 800 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 1950 00956 0013 130 Плоскошлифовальные ст (36)
0 Плоскошлифовальные ст (37) 185 09 187 320 800 АВВГ – 3
× 16 + 1 × 6 1950 00956 0013 130 Кабель от ШНН – 1 до РП-3
10 05 173 2656 22600 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0624 0085
60 43211 РП - 4 Токарный станок (14) 78
7 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Токарный станок (15) 78 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0056 125 Токарный станок (16) 78 087 198
07 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Электропривод ворот (11) 45 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
7810 0107 0012 092 Вентилятор (20) 5 05 173 1093
30 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вентилятор
(21) 5 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107
12 092 Вентилятор (22) 5 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 +
× 25 7810 0107 0012 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-4 429 084
7 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682
Итого ШНН – 1 3463 078 151 67636 202910 Ал. шины 01 013
03 0962 ЩО Освещ. бытовки (х 2) (ф.А) 384
5 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725
Осв. кладовой (х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 0001 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368
5 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв.
щитовой (х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 002 1702 Осв. вентиляционной Л1 (ф.С) 36 095 031 1699
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного
отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120
99 0024 1057 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. заточного
99 0004 01823 Осв. резьбового отд (х 2) (ф.А) 445 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. склада (х
) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004
25 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031 6041 9000 ААШвУ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод от трансф. до ШНН-1
63 078 151 67901 202910 Ал. шины 01 013 0003 1924
Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152 107547 164433 Ал..шины
042 0003 0112 01162

icon Автоматизированный цех.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Автоматизированный цех предназначен для выпуска металлоизделий.
Он является одним из цехов металлургического завода и имеет два основных
штамповочный и высадочный.
На участках установлено штатное оборудование: кузнечнопрессовое; станочное и
В цехе предусмотрены помещения: для трансформаторной подстанции агрегатная
вентиляторная инструментальная для бытовых нужд и другие.
Цеховая трансформаторная подстанция получает электроснабжение от главной
понизительной подстанции завода по кабельной линии 1 км напряжение 10 кВ.
Расстояние от энергосистемы до главной понизительной подстанции 4 км линия
энергоснабжения – воздушная. В перспективе от этой же трансформаторной
подстанции предусмотрено энергоснабжение других участков с расчетными
мощностями Рр.доп. = 95 кВт; Qр.доп. = 130 квар.
На штамповочном участке требуется частое перемещение оборудования. Количество
По категории надежности электроснабжения все потребителем 3 категории.
Перечень оборудования цеха с указанием номинальных параметров его работы
приведен в таблице А.1. Цех работает в две смены. Грунт в районе здания –
супесь с температурой + 22 оС. Каркас здания сооружен из блоков – секций
Размеры цеха А × В × Н = 48 × 30 × 8 м. Все вспомогательные помещения
двухэтажные. Высота этажа – 36 м.
Перечень станочного оборудования автоматизированного цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха.
Перечень оборудования автоматизированного цеха
Номинальные размеры
Пресс эксцентриковый типа КА-213
Пресс кривошипный типа К-240
Вертикально-сверлильные станки типа 2А 125
Сварочные преобразователи типа ПСО 300
Автомат болтовысадочный
Автомат резьбонарезной
Автомат гайковысадочный
Барабан голтовочный
Барабан виброголтовочный
Станок виброголтовочный
Машина шнекомоечная
Автоматы гайконарезные
Электроточило наждачное
Автомат трехпозиционный высадочный
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения автоматизированного цеха
1.1 Расчет нагрузки освещения штамповочного участка методом коэффициента
Автоматизированный цех
Площадь станочного отделения a × b м
Штамповочный участок
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для автоматизированного цеха коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для штамповочного участка автоматизированного цеха по (2)
выбираем полностью пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1
применяем в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 14 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 80 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 6 коэффициент использования светового потока
= с × п = 075 × 066 принимается равным 05.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 400
световой поток лампы 19000 лм.
Мощность сети потолочного освещения штамповочного участка автоматизированного
Росв. = N × Рл = 80× 04= 32 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 42 = 1056 квар
1.2 Расчет освещенности остальных помещений участка токарного цеха
Остальные помещения участка токарного цеха рассчитываем методом удельной
мощности. Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной
мощности ламп к величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений шлифовального цеха выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 60 × 07 = 42 кВт × 2 = 84 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 42 = 1386 квар. × 2 = 2772 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 42 + 84 = 126 кВт
Qосв. = 1336 + 2772 = 4108 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 8
распределительных пунктов (РП) и на 1 щиток освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарно-револьверные многоцелевые станки
Токарные станки ЧПУ с повышенной точности
Сверлильно-фрезерные станки
Токарные станки с ЧПУ
Координатно-сверлильные горизонтальные станки
Токарно вертикальные полуавтоматы с ЧПУ
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р1 + Р2 + Р9 + Р10 +
Р15 + Р16 + Р3 = 9+9+7+7+72+72+48 = 584 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 584 × 006 = 3504 кВт
Qс = Рс × tgφ = 3504 × 198 = 6937 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рс = Кр × Рс = 135 × 27 = 37 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5346 = 588 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 1583 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 396кВт Qосв = 1306 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 44
Δ Qт = 001Sp (НН) = 2202
Δ ST = [pic]2245 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
IT (BB) [pic]1345 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 26824 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 26824 квар; Qр = 17845 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 1345 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 24 на плане. Токарный вертикальный полуавтомат с ЧПУ выбираем
Тип двигателя 4А180М 2У3 мощность 30 кВт; кпд – 09% cos φ = 09 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 1363 А (поз. 10) потребляет круглошлифовальный станок:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 70.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения токарно-вертикального полуавтомата с
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 3 × 16 + 1 × 6 = 60 А.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 3535 × 005 × (195× 092 + 0095 × 039) =
В что составляет 147 % от 380 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения токарного цеха 4
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
1.2 Расчет освещения остальных помещений
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .9
3 Расчет и выбор элементы схемы 14
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..15
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..16
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..17
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .20
5 Расчет токов короткого замыкания ..22
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 23
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .26
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
РазработРогозик ЛитераЛист Листо
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (2).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Распиловочный станок (4) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 +
× 6 1950 0095 0056 125 Распиловочный станок (18) 10 087
8 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0056 125
Станок полировальный (14) 10 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0056 125 Станок полировальный (17) 25 065 117
57 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307
Компрессорная установка (1) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35
+ 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (34) 25
5 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Токарно-револьв. станок (35) 25 065 117 7857 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок
(39) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
40 307 Токарно-револьв. станок (40) 25 065 117 7857 11000
АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв.
станок (41) 25 065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0040 307 Вертикально-св. станок (18) 56 05 173 1093
30 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0012 092 Вертикально-
св. станок (19) 56 05 173 1093 2230 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
10 0107 0012 092 Радиально - сверл. станок (23) 30 08 075
69 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162
Радиально - сверл. станок (24) 30 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 16 0894 0088 0021 162 Фрезерный станок (21) 84 087
8 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125
Фрезерный станок (22) 84 087 198 1607 4253 АВВГ – 3 × 16 + 1 ×
1950 0095 0024 125 Расточной станок (20) 16 09 125 2535
6 АВВГ – 3 × 35 + 1×16 0168 0072 001 077 Продольно-строг.
станок (14) 324 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894
88 0021 162 Кран мостовой (31) 90 086 207 17890 10000
АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кран мостовой (42)
086 207 17890 10000 АВВГ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078 0050
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 4754 089 172 23172 23000
ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0625 0130 0060 45712 РП - 2
Распиловочный станок (9) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Распиловочный станок (10) 34
5 031 6041 13000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021
2 Распиловочный станок (11) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Распиловочный станок (12) 34
2 Распиловочный станок (13) 34 095 031 6041 13000 АВВГ – 3
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Токарно-револьв. станок (4) 25
7 Токарно-револьв. станок (5) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (6)
065 117 7857 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0040
7 Токарно-револьв. станок (7) 25 065 117 7857 11000 АВВГ –
× 35 + 1 × 16 0894 0088 0040 307 Токарно-револьв. станок (8)
7 Продольно-строг. станок (2) 324 08 075 5769 11000 АВВГ
– 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0021 162 Продольно-строг. станок (3)
4 08 075 5769 11000 АВВГ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088
21 162 Кран мостовой (11) 90 086 207 17890 10000 АВВГ –
× 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Кабель от ШНН – 1 до РП-2
98 086 207 17890 10000 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0181 0078
50 45682 РП - 3 Эл. печь сопротивления
(25) 60 09 125 13290 10000 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072
1 077 Эл. печь индукционная (26) 64 09 125 2535 426
АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001 077 Эл. печь индукционная
(26) 64 09 125 2535 426 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 001
7 Электродуговая печь (26) 96 086 207 17890 10000 АВВГ –
× 70 + 1×25 0181 0078 0050 45682 Электродуговая печь (26)
682 Кабель от ШНН – 1 до РП-5 476 076 157 82653 116000
ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625 0085 0060 4113 Итого ШНН – 1 3082
8 151 67636 202910 Ал. шины 01 013 0003 0962 ЩО
Освещ. раздевалка(х 2) (ф.А) 384 095 031 1758
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008 0725 Осв. комната отдыха(х
) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
01 08531 Осв. инструментальная(х 2) (ф.В) 368 095 031 1694
00 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. мастерская(х 2)
(ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002
02 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. станочного отделения Л1
(ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0024
57 Осв. станочного отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. станочного отделения Л1
(ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0004
823 Осв. склада готовой продукции (х 2) (ф.А) 445 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. склада
материалов (х 2) (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095 031
41 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749 Ввод
от трансф. до ШНН-1 3463 078 151 67901 202910 Ал. шины 01
3 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 570 081 152 107547
4433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

icon Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица (6).doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ sin φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Сварочный преобразователь (1) 32 089 173 6153 43076 АВВГ – 3 ×
+ 1×10 0168 0072 0004 077 Сварочный преобразователь (4) 32
9 173 6153 43076 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 0168 0072 0004 077
Сварочный полуавтомат (2) 50 091 173 9191 64338 АВВГ – 3 × 50
+ 1×16 0168 0072 0004 077 Вентиляционная установка (3) 17 08
8 3736 26153 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0004 125
Вентиляционная установка (9) 17 08 198 3736 26153 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 1950 0095 0004 125 Вентиляционная установка (13) 17
198 3736 26153 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0004 125
Вентиляционная установка (16) 17 08 198 3736 26153 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 1950 0095 0004 125 Сварочный выпрямитель. (5) 144
2 198 311 21771 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0004 125
Сварочный выпрямитель. (6) 144 082 198 311 21771 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 1950 0095 0004 125 Сварочный выпрямитель. (7) 144
5 173 311 21771 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 7810 0107 0004 092
Токарный станок (8) 246 065 185 4624 32368 АВВГ – 3 × 35 +
×10 0243 0005 0004 042 Токарный станок (8) 246 065 185
24 32368 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 0243 0005 0004 042
Сварочный агрегат (11) 208 086 173 3943 2768 АВВГ – 3 × 35 +
×10 7810 0107 0004 092 Сварочный агрегат (12) 208 086
3 3943 2768 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 7810 0107 0004 092
Сварочный агрегат (14) 208 086 173 3943 2768 АВВГ – 3 × 35 +
×10 1950 0095 0004 125 Сварочный агрегат (15) 208 086
3 3943 2768 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 1950 0095 0004 125
Слиткообдирочный станок (22) 11 065 172 214 1498 АВВГ – 3 × 16
+ 1 × 6 1950 0095 0004 043 Слиткообдирочный станок (23) 11
5 172 214 1498 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0004 043
Слиткообдирочный станок (24) 11 065 172 214 1498 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 1950 0095 0004 043 Слиткообдирочный станок (25) 11
Слиткообдирочный станок (26) 11 065 173 214 1498 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 6 7810 0107 0004 092 Кабель от ШНН – 1 до РП-1
1 089 172 70923 88653 ААШвУ – 3 × 95 + 1×35 0100 0130
04 45712 РП - 2 Кран-балка (29) 30 082
8 5491 41187 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 1950 0095 0004 125
Электропечь сопротивления (18) 110 085 198 19572 13701 АВВГ – 3
× 95 + 1 ×35 1950 0095 0004 125 Электропечь сопротивления (19)
0 085 198 19572 13701 АВВГ – 3 × 95 + 1 ×35 1950 0095
04 125 Конвейер ленточный. (30) 10 085 198 2358 16509
АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0004 125 Конвейер ленточный.
(34) 10 085 175 2358 16509 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 00956 0004 130 Сверлильный станок (27)
065 173 967 6769 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 7810 0107 0004
2 Сверлильный станок (35) 5 065 967 6769 АВВГ – 3 × 4 + 1
× 25 Сверлильный станок (37) 5 065 967 6769 АВВГ – 3
× 4 + 1 × 25 Сверлильный станок (38) 5 065 187 967
69 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 00956 0004 130 Сверлильный
станок (39) 5 065 187 967 6769 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950
956 0004 130 Обдирно-шлифовальные станки (36) 6 075 187
26 8588 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 00956 0004 130
Обдирно-шлифовальные станки (31) 6 075 187 1226 8588 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 25 1950 00956 0004 130 Обдирно-шлифовальные станки (32)
075 187 1226 8588 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 00956 0004
0 Обдирно-шлифовальные станки (33) 6 075 187 1226 8588
АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 1950 00956 0004 130 Кабель от ШНН – 1 до
РП-2 323 09 187 2907 5436 ААШвУ – 3 × 95 + 1×35 0624 0085
04 43211 РП - 3 Электропечь сопротивления
(20) 110 085 198 19572 13701 АВВГ – 3 × 95 + 1 ×35 1950 0095
04 125 Кондиционер (21) 48 087 198 9571 66932 АВВГ – 3
× 35 + 1×10 1950 0095 0004 125 Кондиционер (44) 48 087 198
71 66932 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 1950 0095 0004 125
Кондиционер (46) 48 05 173 9571 66932 АВВГ – 3 × 35 + 1×10
10 0107 0004 092 Сварочный стенд (40) 196 065 185 4624
368 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 0243 0005 0004 042 Сварочный
трансформатор (42) 44 05 173 2741 2056 АВВГ – 3 × 35 + 1×10
10 0107 0004 092 Сварочный трансформатор (43) 44 05 173
41 2056 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 7810 0107 0004 092
Электроталь (45) 8 085 175 2358 16509 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 00956 0004 130 Вентиляционная
установка (41) 17 08 198 3736 26153 АВВГ – 3 × 35 + 1×10 1950
95 0004 125 Кабель от ШНН – 1 до РП-2 323 09 187 2907
36 ААШвУ – 3 × 95 + 1×35 0624 0085 0004 43211
ЩО Освещ. склада (х 2) (ф.А)
4 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 3120 0099
08 0725 Осв. свар. поста 1 (х 2) (ф.А) 448 095 031 2045
00 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 3120 0099 0001 08531 Осв. свар.
поста 2 (х 2) (ф.В) 368 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
20 0099 002 1702 Осв. свар. поста 3 (х 2) (ф.В) 24 095
1 1088 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 3120 0099 002 1702
Осв свар. поста 4 Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 4 +
× 25 3120 0099 0040 0853 Осв. механического отделения Л1
(ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 3120 0099
24 1057 Осв. механического отделения Л1 (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 3120 0099 001 08531 Осв.
термического отделения Л1 (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 25 3120 0099 0004 01823 Осв. отделения импульсной
наплавки (х 2) (ф.А) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 4 + 1 ×
3120 0099 002 1702 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 816 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 5853 078 151 61553 76942 Ал. шины 01
3 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 5853 078 151 61553
942 Ал..шины 01 013 0003 1924

icon Цех металлоизделий.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Цех металлоизделий является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и
предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.
В цехе предусмотрено термическое отделение в котором производится
предварительная подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий.
В станочном отделении установлены станки различного назначения. Транспортные
операции осуществляются с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.
Кроме названных помещений в цехе имеются вспомогательные бытовые и служебные
Электроснабжение цех получает от собственной цеховой трансформаторной
подстанции расположенной на расстоянии 16 км от заводской подстанции глубокого
ввода. Напряжение – 10 и 35 кВ. От энергосистемы до подстанции глубокого ввода –
км. По категории надежности электроснабжения это потребителями 2 и 3
Перечень оборудования цеха металлоизделий с указанием номинальных параметров его
работы приведен в таблице А.1. Все приемники кроме тех для которых в таблице
приведены значения ПВном работают в продолжительном режиме. Цех работает в две
Прокладка линий электроснабжения должна быть защищена от агрессивной среды и
механических повреждений. Грунт в районе цеха металлоизделий – песок с
температурой + 10 оС.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 32 × 10 м. Каркас здания цеха смонтирован из
блоков – секций длиной 46 и 8 метров. Все помещения кроме станочного и
термического отделений двухэтажные высотой 4 метра.
Перечень станочного оборудования ремонтно-механического цеха дан в таблице 1.
Расположение основного станочного оборудования показано на плане цеха (рисунок
Перечень станочного оборудования цеха металлоизделий
Номинальные размеры
Продольно-строгальные станки
Токарно-револьверные станки
Вертикально-сверлильный станок
Эл. печь сопротивл.
Радиально-сверлильные станки
Плоскошлифовальные станки
Эл. печь индукцион.
Электродуговые печи
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения цеха металлоизделий
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Станочное отделение
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
составляет 300 лк и системе комбинированного освещения 750лк.
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для цеха металлоизделий коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для цеха металлоизделий по (2) выбираем полностью
пылезащищенный светильник РСП-05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем в данном
случае ртутную дуговую лампу ДРЛ - 700 световой поток 35000 лм
продолжительность горения 7500 часов тип цоколя Р4045 с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 6 рядов по 8 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 48 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 8 – 08 = 72 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 72 – 08 = 64 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 304 коэффициент использования светового потока
= с × п = 076 × 076 принимается равным 057.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 35 000 лм средняя продолжительность работы 7 500 часов
тип цоколя Р 4045 (табл.95 (4)).
Мощность сети потолочного освещения станочного отделения цеха металлоизделий:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 336 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 336 = 1108 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений цеха металлоизделий
Остальные помещения цеха металлоизделий рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение.
С учетом требований для подсобных помещений цеха металлоизделий выбираем
светильник ЛСП 18 и с использованием в данном светильнике лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт одной лампы ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 48 × 07 = 4128 кВт × 2 = 8256 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 4128 = 1362 квар. × 2 = 2724 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
Росв. = 336 + 8256 = 11616 кВт
Qосв. = 1108 + 2724 = 3832 квар
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по цеху в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 3
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО).
Наименование электроприемника
Токарно-револьверный ст.
Вертикально св. станок
Плоско-строгальный ст.
Эл. печь сопротивления
Эл. печь индукционные
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность т.е сумму активных
номинальных мощностей Рн = Р14+ Р15 + Р16 + Р17 + Р18 + Р19 + Р20 + Р21 + Р22 +
Р23+ Р24 + Р32 + Р33 + Р34 + Р35 + Р39 + Р40 + Р41 + Р42
=30+11+11+11+56+56+16+84+84+324+324+25+25+25+25+25+25+25+96= 4498 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 4498 × 006 = 2698 кВт
Qс = Рс × tgφ = 2698 × 198 = 5343 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 135
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 135 × 2698 = 3642 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 5343 = 5877 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 6914 кВА
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 11616 кВт Qосв = 3832 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 138
Δ Qт = 001Sp (НН) = 069
Δ ST = [pic]154 кВА
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
Sнт = [pic]=7045 кВА
IT (BB) [pic]10838 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 8342 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 8342 квар; Qр = 6211 квар т. к. Qцел ≥ Qр - компенсирующее
устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 5277 А. По справочнику
выбираем разъединители РВЗ -35630 У3 рассчитанными на номинальное напряжение 35
кВ наибольшее напряжение 405 кВ и номинальный ток 630 А с рычажным приводом
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу.
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 42 на плане кран мостовой выбираем двигатель:
Тип двигателя МТН711-10 мощность 96 кВт; кпд – 092 % cos φ = 09
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что рабочий ток равен: [pic]
Наибольший ток 17142 А (поз. 3142) потребляет кран мостовой:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 30.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при
включении будет проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку
Наибольший ток 16667 А (поз. 28 30) потребляет электродуговые печи:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 20.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 3 × 252 = 756 А;
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения электродуговой печи к РП – 3:
Определяем расчетный ток по формуле: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ 5 × 50 = 225А10899 кВ.
Выбран с запасом по нагреву запас составляет 4063% при максимальной длине
25 метров при выходном напряжении 400 В.
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
[pic]= 173 × 160 × 005 × (195× 029 + 0095 × 039) =
28 В что составляет 147 % от 400 В следовательно кабель выбран верно т.к.
допустимые потери 20В больше расчетных потерь 56В.
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-3 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до первой точки КЗ - 1 ААШвУ = 40 метров (по плану)
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 40 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 015 + 04 = 055 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
[pic]=[pic][pic](защита эффективна).
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
8915 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..5
1 Расчет освещения цеха металлоизделий 6
1.1 Расчет освещенности станочного отделения
цеха металлоизделий ..6
1.2 Расчет освещения остальных помещений
цеха металлоизделий 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора 8
3 Расчет и выбор элементы схемы 12
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..12
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..13
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..15
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .18
5 Расчет токов короткого замыкания ..20
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 22
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .24
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо
up Наверх