Электроснабжение и нагрузка цеха металлоизделий

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица.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:

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

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
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

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