Электроснабжение сварочного участка цеха

Сводная ведомость нагрузок по цеху металлорежущих станков Таблица.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

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

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
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

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.