Проект системы электроснабжения кузнечно-термического цеха

1.Введение.doc

Системой электроснабжения называют совокупность устройств для
производства передачи и распределения электрической энергии.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для
обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической
энергии к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов
электрические печи электролизные установки аппараты и машины для
электрической сварки осветительные установки и другие промышленные
приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий
возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве
движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических
Первые электрические станции сооружались в городах для целей освещения
и питания электрического транспорта а также при фабриках и заводах.
Несколько позднее появилась возможность сооружения электрических станций в
местах залежей топлива или местах использования энергии воды в известной
степени независимо от мест нахождения потребителей электрической энергии –
городов и промышленных предприятий. Передача электрической энергии к
центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокого
напряжения на большие расстояния.
В настоящее время большинство потребителей получают электрическую
энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается
сооружение и собственных ТЭЦ.
По мере развития электропотребления усложняются и системы
электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких
напряжений распределительные сети а в ряде случаев и сети промышленных
ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения
промышленных предприятий и производственных
процессов осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов
производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести
активную работу по экономии электрической энергии.
Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось
в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате
обобщения опыта проектирования возникли типовые решения.
КП 140488 01.000.00 ПЗ

спецификация.docx

Наименование оборудования
Токарно-винторезный станок
Сварочный трансформатор

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности.doc

1.2 Классификация помещений по взрыво- пожаро-
Взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по
горизонтали и вертикали от технологического аппарата из которого возможно
выделение горючих газов или паров ЛВЖ если объем взрывоопасной смеси равен
или менее 5% свободного объема помещения. Помещение за пределами
взрывоопасной зоны следует считать невзрывоопасным если нет других
факторов создающих в нем взрывоопасность.
Пожароопасные зоны. Пожароопасной зоной называется пространство внутри
и вне помещений в пределах которого постоянно или периодически обращаются
горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при
нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Таблица 2- Сводная ведомость
Наименование Категории Примечание
Взрыво-опасносПожаро- Электро-
ти опасности безопасности
Кузнечное В-II П-II ПО
Термическое В- I П-1 00
КП 140448 01.000.00 ПЗ

Zadanie dlya kp (1).doc

Согласовано Утверждаю
На заседании ЦК Председатель ЦК
На курсовое проектирование по дисциплине ПМ. 01 Организация технического
обслуживания и ремонта электрического и элетромеханического оборудования
МДК 01.03 Электрическое и электромеханическое оборудование
(Электроснабжение обьектов)
Выксунского филиала федерального государственного автономного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (СПО)
(фамилия имя отчество)
Тема задания Электроснабжение Кузнечно-Термического цеха
Курсовой проект на указанную тему выполняется студентом в следующем
Пояснительная записка Исходные данные:
шт; Вентилятор 2кВт 1; Вентилятор 5.2кВт 2; Вентилятор 1.5кВт 3 шт
Вентилятор 2.2кВт 1шт ; Вентилятор 1.8кВт 2шт ; Вентилятор 1.6кВт 1шт ;
Вентилятор 4кВт 1 шт; Вентилятор 8кВт 1шт ; Вентилятор 1.4кВт 1шт ;
Вентилятор 10кВт 1шт ; Вентилятор 6кВт 1шт ; Штамп 3.2кВт 2шт ; Точило
2кВт 2шт ; Точило 4.5кВт 1шт ; Пресс 6.4кВт 1шт ; Пресс 5.2кВт 1шт ;
Пресс 20кВт 2шт ; Пресс 28кВт 2шт ; Дуговые печи ДСП 36кВт 2шт ; Насос
кВт 2шт ; Насос 8.5кВт 2шт ; Транспортер 5кВт 1шт ; Конвейер 1.1кВт 1шт ;
Сушильная установка 4.5кВт 2шт ; Сушильная установка 7.2кВт 1шт ; Токарно-
Винторезный станок 8.2кВт 1шт ; Сварочный трансформатор 20кВт 1шт.
Расстояние от ГПП до ТП 0.8км
Количество рабочих смен - 3
Грунт в районе цеха – чернозем при температуре +200С
1. Краткая характеристика обьекта
2. Классификация помещений по взрыво- пожаро- электробезопасности
3. Категория надежности электроснабжения
1. Расчет электрических нагрузок
2. Выбор трансформатора на подстанции
3. Выбор способа компенсации реактивной мощности
4. Выбор схемы электроснабжения. Конструктивное выполнение ТП.
5. Расчет питающей линии
6. Расчет токов короткого замыкания
7. Выбор электрооборудования на подстанции
8. Выбор релейной защиты питающей линии и трансформатора
9. Расчет контура заземления
Список используемых источников
1. Однолинейная электрическая принципиальная схема электроснабжения цеха
2. План цеха с размещением оборудования

2.6 К.З..docx

2.6. Расчет токов короткого замыкания
Короткое замыкание – непосредственное соединение любых точек разных фаз фазы и нулевого провода нулевого провода или фазы с землёй непредусмотренными нормальными условиями установки.
Основные виды коротких замыканий:
трёхфазные когда все 3 фазы замыкаются между собой в 1 точки;
двухфазные когда происходит соединение 2 фаз между собой;
двухфазные на землю при котором замыкание двух фаз между собой сопровождается замыканием точки повреждений на землю;
однофазные когда происходит замыкание 1 из фаз на нулевой провод или на землю.
Причина возникновения коротких замыканий:
- порча изоляции электрического оборудования вследствие износа изоляции или из-за перенапряжений;
- ошибочное действие обслуживание персонала;
- схлёстывание наброс воздушных ЛЭП;
- механические повреждения проводов.
При возникновении коротких замыканий общие сопротивления цепи уменьшаются в результате чего токи в ветвях системы резко увеличиваются а напряжение на отдельных участках уменьшается.
Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:
- устранить причины возникновения коротких замыканий;
- применить быстродействующие выключатели;
- правильно вычислить величины токов короткого замыкания и по ним выбрать соответствующую аппаратуру защиты и средства для ограничения тока короткого замыкания.
Наиболее часто встречаются однофазные короткие замыкания (65%).
Sс = 100МВА; Uнл = 10кВ;Uннт = 04кВ; Uк% = 8%; хс = 04 Омкм;
Составляем схему и схему замещения:
Рис 3 Расположение точек короткого замыкания.
а – расчётная; б – замещения
За базисную мощность принимаем мощность системы Sc = Sб =100 МВА
Находим параметры короткого замыкания в первой точке.
1Определяем реактивное сопротивление линии
Xл=XclSбUб=0.110.8100102=0.088
2 Находим суммарное реактивное сопротивление
Хрез=Хс+Хл=0.4+0.088=0.488
3 Определяем значение базисного тока
Iб=SбUб√3=1001021.73=5.78кА
4 Определяем значение тока короткого замыкания
Iкз=IбХрез=5.780.488=11.84кА
5 Определяем значение ударного тока
Iy=КуIкз2=1.811842=3013кА
6 Определяем параметры мощности короткого замыкания
Sкз=SбХрез=1000.488=204.91 МВА
Находим параметры для второй точки короткого замыкания
1 Находим реактивное сопротивление трансформатора
Хтр=Uкз100SбSтр=81001001000=0.008
2 Находим суммарное реактивное сопротивление. При этом необходимо учитывать суммарное реактивное сопротивление в первой точки и реактивное сопротивление трансформатора
Хрез2=Хрез1+Хтр=0.488+0.008=0.496
Iб=SбUб√3=1000.41.73=144.9кА
Iкз=IбХрез=144.90.496=292 кА
Iy=КуIкз2=1.82922=7433кА
6 Определяем мощность короткого замыкания
Sкз=SбХРез=1000.496=2016 МВА
Таблица 7 – Значения коротких замыканий

Printsipialnaya skhema (2).cdw

однолинейная схема снабжения
электрооборудования подстанции
Наименование оборудования
наименование оборудования
Токарно-винторезный станок
Сварочный трансформатор

1.1 Краткая характеристика обьекта.doc

1.Общая часть проекта
Краткая характеристика объекта
Кузнечно-термический цех предназначен для выполнения различных
операций по термической и химико — термической обработке деталей. К числу
операций выполняемых здесь относятся: отжиг нормализация цементация
закалка с нагревом в печах и токами высокой частоты различные виды отпуска.
Участок обеспечивает удовлетворение потребностей основного и
вспомогательного производств
Кузнечно-термический участок состоит из кузнечного отделения
и термического отделения.
Кузнечное отделение имеет своим назначением ремонт упругих
элементов подвесов с устранением остаточных деформаций и изготовление
деталей методом пластического деформирования (давления). Кузнечно-прессовое
оборудование позволяет изготавливать поковки практически из любых марок
углеродистых легированных и специальных сталей а также из латуни бронзы
и титановых сплавов. К ним относят ножницы прессы листогибочные машины
молоты. При разработке мероприятий по охране труда и технике безопасности
особое внимание уделяют общеобменной вентиляции на участке и местной
Термическое отделение – предназначено для выполнения
различных операций по термической и химико-термической обработке деталей.
Отделение обеспечивает удовлетворение потребностей основного и
вспомогательного производств. К числу операций относятся: отжиг
нормализация закалка с нагревом в печах различные виды отпуска. Вентиляция
должна быть общеобменной в отделении и местное от нагревательных печей.
По режиму работы электро приемники могут быть разделены на три группы
с продолжительным режимом работы в котором электрические машины
могут работать длительное время причем повышение температуры не выходит за
пределы установленных норм;
с кратковременным режимом работы при котором рабочий период не
настолько продолжителен чтобы отдельные части машины могли достигнуть
установившейся температуры период остановки машины настолько
продолжительный что машина успевает охладиться до температуры окружающей
с повторно-кратковременном режиме характеризуемым коэффициентом
продолжительности включения ПВ=[tp(tp+to)]*100% В этом режиме
кратковременные рабочие периоды tp чередуются с кратковременными но более
длительными периодами пауз to а длительность всего цикла не превышает 10
Таблица 1– Перечень электрооборудования
№ № Наименование К-во Рн примечание
Вентилятор 2 0.6 6316
Вентилятор 2 5.2 9133337
Вентилятор 1 2.2 153949
Вентилятор 1 4.0 41
Вентилятор 1 1.4 24
Вентилятор 1 6.0 55
Кран мостовой 3 5.5 434445
Дуговые печи ДСП 2 36 11 12
Транспортер 1 5.0 5
Сушильная установка 2 4.5 2829
Сушильная установка 1 7.2 30
Токарно-винторезный станок 1 8.2 58
Сварочный трансформатор 1 20 7
Обдирочный станок 1 10 17
Обдирочный станок 1 6.8 10
Шлифовальный станок 1 7.5 18
Фрезерный станок 1 5.2 20
Фрезерный станок 1 2.7 31
Фрезерный станок 1 6.0 21
Фрезерный станок 1 4.3 32
Настольный сверлильный станок 1 3.2 52
Двигатель-генератор ТВЧ 1 29.0 38
Кран-балка 1 5.9 22
Мостовой кран 1 23 40
КП 140448 01.000.00 ПЗ

Spisok ispolzovannykh istochnikov.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
Список использованных источников
Б. Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий и установок»: Учебное пособие для электротехн. Специальностей средних спец. Учебн. Заведений. М.: «Высшая школа» 1986 – 366 с.
Л.Л. Коновалова Л.Д. Рожкова «Электроснабжение промышленных предприятий и установок»: учебное пособие для техникумов. - М.: Энергоатомиздат 1989 г. – 528 с.
Справочник по электроснабжению промышленных предприятий.- М.: Энергия 1973 - 528с Кн. 2 под ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского.
Е.А. Конюхова «Электроснабжение объектов» М.: Издательство «Мастерство» 2001 г.
Библия электрика: ПУЭ; МПОТ; ПТЭ – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во 2008.

2.8 Реле.docx

2.8. Выбор релейной защиты питающей линии и трансформатора
Аппараты релейной защиты – специальные устройства обеспечивающие автоматическое отключение повреждённой части электроустановки или сети.
Требования предъявляемые к релейной защиты:
Селективность (избирательность) отключает только повреждённый участок цепи;
КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ
Высокая чувствительность ко всем видам повреждений на защищаемой линии и на линии питаемой от неё а так же к изменившимся в связи с этими параметрами нормальными режимами работы.
Должна выполняться по наиболее простой схеме.
Реле – это аппараты замыкающие или размыкающие электрические цепи или механически воздействующие на выключатели при заданном значении величин на которые они реагируют(ток напряжение мощность давление и температура). В релейной защите наиболее распространены электрические реле – электромагнитные и индукционные.
По принципу действия бывают: электромагнитные индукционные электродинамические тепловые магнитоэлектрические;
По параметру действия бывают: реле тока напряжения мощности и времени;
По способу воздействия на отключения – реле прямого и косвенного действия.
Оперативный ток – ток предназначенный для питания цепей релейной защиты автоматики и сигнализации. Оперативный постоянный ток обеспечивает надёжность релейной защиты.
Выпрямленный ток получают от аккумуляторных батарей или от различных выпрямительных устройств.
Максимально-токовая защита является наиболее эффективной. При возникновении короткого замыкания действует максимально-токовая защита которая при определённых токах и определённом срабатывает на отдельных участках цепи.
Ток срабатывания пусковых токовых реле выбирают так чтобы обеспечить выполнение следующих условий:
Защита не должна приходить в действие при прохождении по защищаемому элементу максимального тока нагрузки. Для выполнения этого условия ток срабатывания максимально токовой защиты должен составлять
Iср.защ = Кнад · Ксз · Iн.мах Квозв
гдеКнад – коэффициент надёжности = 11 ÷ 125;
Ксз – коэффициент самозапуска учитывает увеличение тока нагрузки при самозапуске двигателя = 2 ÷ 3;
Квозв – коэффициент возврата = 08 ÷ 085;
Iср.защ – ток срабатывания защиты А;
Iн.мах – максимальный ток нагрузки А.
Защита должна надёжно действовать при коротких замыканиях прошедшем на защищаемом участке а коэффициент чувствительности в конце этого участка должен быть не менее 15;
Защита должна надёжно действовать при коротких замыканиях прошедшем на резервированном участке а коэффициент чувствительности в конце этого участка должен быть не менее 12.
Коэффициент чувствительности – отношение минимального тока короткого замыкания к току срабатывания защиты
Кч = Iк.з min Iср.защ.
Необходимо обеспечить выполнение следующих условий:
) Защита не должна приходить в действие при прохождении по защищенному элементу максимального тока нагрузки.
Защита должна надежно действовать при коротком замыкании.
Для выполнения этого условия срабатывания защиты должен быть:
где - коэффициент надежности. Принимается равным 11÷125;
- коэффициент самозапуска. Принимается равным 2÷3;
- коэффициент возврата. Принимается равным 08÷085;
- максимальный ток нагрузки А.
) Защита должна надежно действовать при коротком замыкании произошедшем на защищенном участке и иметь коэффициент чувствительности в конце этого участка не менее 15.
) Защита должна действовать при коротком замыкании произошедшем на сложном участке цепи и иметь коэффициент чувствительности в конце смежного участка не менее 12.
Коэффициентом чувствительности называется отношение максимального тока короткого замыкания к току срабатывания защиты.
Рис.4 - Схема релейной защиты
В схеме предусмотрена защита от многофазных коротких замыканий в линии с действием защиты на отключение и выдержкой времени которую обеспечивают реле тока РТ1 РТ5 и реле времени ЭВ действующих через Изм.
КП 140448.06.000.00 ПЗ
промежуточные реле Р1 для усиления мощности контактов реле времени. В схеме предусмотрена также защита от замыканий трансформатором тока в нулевой последовательности Т3 с действием устройства сигнализации заземления.

Zaklyuchenie.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ
Выполненный мной курсовой проект по электроснабжению отрасли на тему «Электроснабжение кузнечно-термического цеха» включает в себя пояснительную записку и графическую часть.
Пояснительная записка состоит из:
списка использованных источников.
В общей части представлены краткая характеристика объекта и классификация помещений по взрыво- пожаро- электробезопасности. В расчетной части проекта были выполнены следующие работы:
В расчете нагрузок показан расчет номинальной мощности мощности затраченной в течение наиболее загруженной смены максимальной расчетной мощности и максимального расчетного тока каждого приемника в отдельности и объекта в целом при этом учтены особенности расчета нагрузок в повторно-кратковременном режиме а также расчета однофазных приемников.
Расчет трансформаторов включает учет коэффициента загрузки трансформаторов проверку на токи короткого замыкания . С учетом всего вышеперечисленного экономически обоснованным является использование на подстанции трансформатора типа ТСЗЛ 1000100.4
Выбор способа компенсации реактивной мощности содержит обоснование компенсации реактивной мощности .
В выборе схемы электроснабжения представлена структурная схема электроснабжения. Так как данный объект имеет приемники второй категории надежности то для обеспечения надежности электроснабжения целесообразно использовать двухтрансформаторной исполнение подстанции. Подстанция имеет две ступени понижения: с 110кВ до 10кВ и с 10кВ до 04кВ. Трансформаторы тока осуществляют понижение измеряемых величин до значений необходимых по условиям работы измерительных приборов; трансформаторы заземлены.
Расчет линии 10 кВ и произведен с учетом экономической плотности тока экономически целесообразного сечения стоимости потерь электроэнергии. Произведено сравнение двух вариантов из которых выбран наиболее экономичный прошедший по потерям и отклонениям напряжения в линии. Для кабельной линии наиболее целесообразным вариантом оказалось использование медного кабеля с поливинилхлоридной изоляцией плоской формы с негорючей изоляцией ВВГнг 3х25мм2.
Расчет токов короткого замыкания производится для определения значений необходимых при выборе оборудования. При этом выбраны 2 точки короткого замыкания значения величин короткого замыкания которых наиболее необходимы для выбора оборудования.
Выбор оборудования подстанции содержит сравнительные таблицы расчетных данных коротких замыканий и выбранного оборудования; представлен выбор оборудования на 10кВ и на 04 кВ.
Выбор и расчет релейной защиты питающей линии и трансформатора включает расчет тока срабатывания и выбор реле. Для защиты линии выбрана максимально-токовая защита.
В расчете заземляющего контура представлен расчет сопротивления заземляющих проводников с учетом которого для заземления здания подстанции выбрано 8 углубленных прутковых электродов диаметром 12мм расположенных на расстоянии 30м.
Также пояснительная записка содержит заключение и список использованных источников.
В графической части представлены:
Принципиальная однолинейная схема снабжения электрооборудования подстанции на формате А1 в схеме представлено все оборудование подстанции а также электроприемники кузнечно-термического цеха
План расположения цеха станков электрооборудования на формате А1.

2.1 Расчет электрических нагрузок.doc

НаименоваНагрузка установленная Нагрузка средняя за Нагрузка
ние смену максимальная
кВт Ки cos φ tgφ m Рсм
кА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Вентилятор 0.6 2 1.2 0.6 0.8 0.75 0.72 0.54
Вентилятор 5.2 2 10.4 0.6 0.8 0.75 6.24 4.68
Вентилятор 2.2 1 2.2 0.6 0.8 0.75 1.32 0.99
Вентилятор 4 1 4 0.6 0.8 0.75 2.4 1.8
Вентилятор 10 1 10 0.6 0.8 0.75 6 4.5 Штамп
2 2 6.4 0.17 0.65 1.17 1.08 1.26 Точило 2.2
2.2 0.14 0.5 1.73 0.30 0.51 Пресс 5.2 1
2 0.17 0.65 1.17 0.88 1.02 Пресс 20 1 20
17 0.65 1.17 3.4 3.97 Пресс 28 1 28 0.17
65 1.17 4.76 5.56 Дуговые печи ДСП 36 1 36
75 0.95 0.33 27 8.91 Насос 10 1 10 0.7 0.8
75 7 5.25 Насос 8.5 1 8.5 0.7 0.8 0.75
95 4.46 Конвейер 1.1 1 1.1 0.1 0.5 1.73
11 0.19 Сушильная уст. 4.5 1 4.5 0.5 0.76 0.86
25 1.93 Обдир.станок 10 1 10 0.17 0.65 1.17
7 1.98 Обдир.станок 6.8 1 6.8 0.17 0.65 1.17
15 1.34 Шлиф.станок 7.5 1 7.5 0.14 0.5 1.73
05 1.81 Фрезерный станок 2.7 1 2.7 0.14 0.5
73 0.37 0.64 Фрезерный станок 6 1 6 0.14 0.5
73 0.84 1.45 Штаблеры 5.2 1 5.2 0.69 0.8
75 3.5 2.62 Штаблеры 5 1 5 0.69 0.8 0.75
45 2.58 Молот 14.5 1 14.5 0.69 0.8 0.75 10
5 ИТОГ НА ШМА-1 198.4 26 207.4 0.44 0.81 0.72
>3 91.4 64 111.57 26 1.21 1 110.59 64 127.7 194.25 ШМА-2
Вентилятор 2 1 2 0.6 0.8 0.75 1.2
9 Вентилятор 1.5 3 4.5 0.6 0.8 0.75 2.7
02 Вентилятор 1.8 2 3.6 0.6 0.8 0.75 2.16
62 Вентилятор 1.6 1 1.6 0.6 0.8 0.75 0.9
72 Вентилятор 8 1 8 0.6 0.8 0.75 4.8 3.6
Вентилятор 1.4 1 1.4 0.6 0.8 0.75 0.84 0.63
Вентилятор 6 1 6 0.6 0.8 0.75 3.6 2.7
Точило 2.2 1 2.2 0.14 0.5 1.73 0.3 0.51
Точило 4.5 1 4.5 0.14 0.5 1.73 0.63 1.08
Пресс 6.4 1 6.4 0.17 0.65 1.17 1.08 1.86
Пресс 20 1 20 0.17 0.65 1.17 3.4 5.88 Пресс
1 28 0.17 0.65 1.17 4.76 8.23 Дуговые печи
ДСП 36 1 36 0.75 0.95 0.33 27 8.91 Насос 10
10 0.7 0.8 0.75 7 5.25 Насос 8.6 1 8.6
7 0.8 0.75 6.02 4.51 Сушильная уст 4.5 1 4.5
5 0.76 0.85 2.25 1.91 Токарно-винт 8.2 1 8.2
14 0.5 1.73 1.14 1.97 Сварочный тр 20 1 20
25 0.35 2.67 5 13.35 Штаблеры 4 1 4 0.69
8 0.75 2.76 2.07 Штаблеры 1.8 1 1.8 0.69
8 0.75 1.24 0.93 Молот 6.8 1 6.8 0.69 0.8
75 4.69 3.51 Молот 7.4 1 7.4 0.69 0.8 0.75
1 3.8 ИТОГ НА ШМА-2 190 26 195.5 0.45 0.76
85 >3 89.23 75.9 117.1 26 1.21 1 107.9 75.96 131.9 200.7
РП-1 Кран мостовой 25% 5.5 3 16.5
1 0.5 1.73 >3 1.65 2.85 3.3 12.3 2.85 12.6 19.16 РП-2
Транспортер 40% 3.1 1 3.1 0.1 0.5
73 0.31 0.53 Кран балка 25% 2.95 1 2.95 0.1
5 1.73 0.259 0.51 Кран мостовой 25% 11.5 1
5 0.1 0.5 1.73 1.15 1.98 Итог на РП-2 17.5
17.5 0.1 0.50 1.73 >3 1.75 3.02 3.49 1.1 13.1 3.3 13.5
53 ЩО 4.2 0.85 0.95 0.33 3.57 1.17 3.75 3.15
17 3.36 5.11 Всего на ШНН 247 147.28
9.1 438.76 Доп.нагрузка 0.91 746.2 336.2
0 Итого с доп.нагрузкой 993.2 483.4
09.1 Потери 22.1 110.9 113.09
Всего на ШВН 1015.3 594.39 1222.2
Методика расчета электрических нагрузок методом коэффициента максимума
Максимальная мощность – наибольшая мощность потребляемая участком
цехом заводом в течение первой смены за 30 минут.
Если за 30 минут провода выдерживают максимальную нагрузку и не
перегреваются то выбранного сечения достаточно чтобы данные потребители
получили требуемое количество электроэнергии.
Активная и реактивная максимальные мощности равны
где Рсм- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену кВт;
Qсм- средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену
Km- коэффициент максимума активной нагрузки;
Км=F(nэ Ки) определяется по таблице 4;
Ки- коэффициент использования электроприемников определяется на
основании опыта эксплуатации по таблице 2;
nэ- эффективное число электроприемников;
nэ=F(n m Kиср Рном)- может быть определено по упрощенным
вариантам ( таблица 3);
n- фактическое число электроприемников в группе;
m- показатель силовой сборки в группе;
Kиср- средний коэффициент использования группы
Рном- номинальная активная групповая мощность приведенная к
длительному режиму без учета резервных электроприемников кВт;
[pic]= 11 при [pic] [pic]=1 при nэ>10.
где tgφ- коэффициент реактивной мощности.
Коэффициент максимума Кm – отношение расчетного максимума активной
мощности агрузки группы электроприемников к средней мощности нагрузки за
наиболее загруженную смену
Коэффициент использования характеризует использование активной
мощности и представляет собой отношение средней активной мощности за
наиболее загруженную смену к номинальной мощности
Коэффициент загрузки Кз – отношение фактически потребляемой активной
мощности к номинальной активной мощности приемника
Эффективным числом nэ называют число однородных по режиму работы
электроприемников одинаковой мощности которое дает то же значение
расчетного максимума что и группа электроприемников различных по мощности
Показатель силовой сборки m – отношение номинальной мощности
наибольшего электроприемника к номинальной мощности наименьшего
Приведение мощностей 3-фазных электроприемников к длительному режиму
Рном=Рп- для электроприемников ДР;
Рном=Sпcosφ- для трансформаторов ДР
где Рп- паспортная активная мощность кВт;
Sп- полная паспортная мощность кВА;
ПВ- продолжительность включения.
Приведение 1-фазных нагрузок к условной 3-фазной мощности
Нагрузки распределяются по фазам с наибольшей равномерностью и
определяется величина неравномерности (Н)
где Pф.нб Pф.нм – мощность наиболее и наименее загруженной фазы кВт.
При Н>15% и включении на фазное напряжение
[pic] - мощность наиболее загруженной фазы кВт.
При Н>15% и включении на линейное напряжение
[pic] - для нескольких электроприемников.
При Н≤15% расчет ведется как для 3-фазных нагрузок (сумма всех 1-
Примечание. Расчет электроприемников ПКР производится после приведения
к длительному режиму.
Определение потерь мощности в трансформаторе
Приближенно потери в трансформаторе учитываются в соответствии с
Определение мощности наиболее загруженной фазы
При включении на линейное напряжение нагрузки отдельных фаз однофазных
электроприемников определяются как полусуммы двух плеч прилегающих к
Из полученных результатов выбирается наибольшее значение.
Рисунок 2 – Схема включения 1-фазных нагрузок на линейное напряжение
При включении 1-фазных нагрузок на фазное напряжение нагрузка каждой
фазы определяется суммой всех подключенных нагрузок на эту фазу (2).
Рисунок 3 – Схема включения 1-фазных нагрузок на фазное напряжение
КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ

2.4.выбор схемы снабжения.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ
4 Выбор схемы снабжения. Конструктивное выполнение ТП
Система электроснабжения включает в себя систему внутреннего электроснабжения.
Схемы внешнего или внутреннего электроснабжения выполняют с учетом особенностей режима работы потребителей возможностей дальнейшего расширения производства удобства обслуживания и т.д.
РУ высшего напряжения состоит из ячейки КРУ с выкатным выключателем. Удобством данного комплектного распределительного устройства является то что во время ремонта выключатель можно выкатить из шкафа и доставить в мастерскую.
Рис. 1- Структурная схема электроснабжения
Большинство оборудования цеха металлорежущих станков относится ко 2-й категории надежности электроснабжения следовательно на ТП устанавливают 2 силовых трансформатора также применяется двухпроводная питающая линия.
Так как имеются потребители 2 категории ЭСН то ТП – двухтрансформаторная а между секциями НН устанавливается устройство АВР (автоматическое включение резерва).
Рис. 2 –Принципиальная схема Электра снабжения цеха
Трансформаторы располагаются в цехе РУ высшего напряжения
расположены в помещении ТП РУ низшего напряжения смонтировано на щите одностороннего обслуживания состоящего из распредщитов серии ЩО – 70.
При построении электрических сетей 10-220 кВ промышленные предприятия в зависимости от категории мощности и расположения нагрузок применяются радиальные и магистральные схемы распределения энергии. Часто обе схемы используются одновременно дополняя друг друга в данном случаи мы используем смешанную схему.
Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем позволяющие рациональнее использовать преимущества тех и других и пригодные для любой категории электроснабжения

1.3.Категория надежности электроснабжения.doc

1.3 Категория надежности электроснабжения
Надёжность электроснабжения – способность системы электроснабжения
обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества без срыва плана
производства и не допускать аварийных перерывов в электроснабжении.
По обеспечению надёжности электроснабжения электроприёмники разделяют
III. Электроприёмники перерыв в электроснабжении которых может повлечь
за собой опасность для жизни людей значительный ущерб народному
хозяйству повреждение оборудования массовый брак продукции расстройство
сложного технологического процесса нарушение особо важных объектов
промышленности и городского хозяйства. Электроприемниками первой категории
являются сооружения с массовым скоплением людей (театры стадионы
универмаги) электрифицированный транспорт (метрополитен железная
дорога) больницы предприятия связи высотные здания группы городских
потребителей с суммарной нагрузкой выше 10000 кВА некоторые силовые
установки (вращающиеся печи с дутьем). Электроприёмники 1 категории должны
обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания
причем перерыв в электроснабжении допускается только на время
автоматического ввода резервного питания но не более чем на одну минуту.
II. Электроприёмники перерыв в электроснабжении которых приводит
к массовому недоотпуску продукции простоям рабочих мест механизмов и
промышленного транспорта нарушению нормальной деятельности значительного
количества городских и сельских жителей. Электроприемниками второй
категории являются ряд электроустановок промышленных предприятий а также
жилые дома высотой от 5 до 10 этажей с газовыми плитами учебные заведения
лечебные и детские учреждения группы городских потребителей с общей
нагрузкой от 400 до 10000 кВА. Для приемников второй категории допускаются
перерывы в электроснабжении (не более 30 минут) необходимые для включения
резервного питания действиями дежурного персонала предприятия или выездной
оперативной бригады.
III. Электроприёмники несерийного производства продукции
вспомогательные цехи коммунально-хозяйственные потребители
сельскохозяйственные заводы. Для этих электроприёмников допустимы перерывы
в электроснабжении на время ремонта поврежденного элемента системы
электроснабжения но не более одних суток.
Существует так называемая «особая группа первой категории». К ней
относятся электроприемники перерыв в электроснабжении которых угрожает
жизни и здоровью людей взрывом пожаром порчей основного технологического
оборудования. Для этих электроприемников кроме двух основных источников
питания должен предусматриваться третий независимый источник достаточный
для безаварийной остановки производства. В качестве таких источников могут
быть использованы небольшие дизельные электростанции аккумуляторные
Так как Кузнечно-термический цех относится ко 2 категории
электроприемников по надежности электроснабжению то в соответствии с
категорией выбираем 2 трансформатора т.е. 2 секции
Таблица 3 – Распределение потребителей
Секция Pн кВт Pн кВт 2Секция
Вентилятор 2шт 1.2 2 Вентилятор 1шт.
Вентилятор 2шт 10.4 4.5 Вентилятор 3шт
Вентилятор 1шт 2.2 3.6 Вентилятор 2шт
Вентилятор 1шт 4 1.6 Вентилятор 1шт
Вентилятор 1шт 10 8 Вентилятор 1шт
Штамп 2шт 6.4 1.4 Вентилятор 1шт
Точило 1шт 2.2 6 Вентилятор 1шт
Пресс 1шт 2.2 6 Точило 1шт
Пресс 1шт 5.2 2.2 Точило 1шт
Пресс 1шт 20 4.5 Пресс 1шт
Духовые печи ДСП 1шт 28 6.4 Пресс 1шт
Насос 1шт 36 20 Пресс 1шт
Насос 1шт 10 28 Духовые печи ДСП 1шт
Конвейер 1шт 1.1 10 Насос 1шт
Сушильная уст. 1шт 4.5 8.5 Насос 1шт
Сушильная уст. 1шт 7.2 4.5 Сушильная уст. 1шт
Обдирочный стн.1шт 10 8.2 Токарно-винторезный 1
Обдирочный стн.1шт 6.8 20 Сварочный трансформ.
Шлифовальный стн.1шт 7.5 5.2 Фрезерный станок 1шт
Фрезерный станок 1шт 2.7 4.3 Фрезерный станок 1шт
Фрезерный станок 1шт 6 3.2 Настол.сверл.станок
Штаблеры 1шт 5.2 4 Штаблеры
Штаблеры 1шт 5 1.8 Штаблеры
Молот 1шт 14.5 6.8 Молот 1шт
Транспортер ПВ40% 3.1 16.5 Кран мостовой ПВ25%
Кран балка ПВ25% 2.9
Кран мостовой ПВ25% 11.5
КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ

2.3 ККУ.docx

2.4 Расчет и выбор компенсирующего устройства
Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок имеет очень большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД СЭС.
Потребители электроэнергии (асинхронные двигатели) для нормальной работы нуждаются как в активной так и в реактивной мощностях которая вырабатывается и передается по СЭС.
В процессе передачи электро-энергии потребителям в линиях СЭС создаются потери активной мощности которые обратно пропорциональны квадрату мощности.
Рост потребителей реактивной мощности приводит к возрастанию тока в проводниках и снижению . Повысить можно снизив потребление реактивной мощности.
Согласно нормативным документам коэффициент мощности после компенсации должен находиться в пределах 092 095.
Определяем мощность компенсирующего устройства
Qk=αPmax(tgφ1-tgφ2)кВАр
Qk=0.9993.20.75-0.45=268кВАр
где tgφ1- коэффициент мощности до компенсации
tgφ2 - коэффициент мощности после компенсации.
Т.к. Выбрана двух трансформаторная схема то мощность одной ККУ
Выбираем УКБ-0.38-150
Определяем фактическое значение tgφ cosφ после компенсации
tgφφ=tgφ1-QknαPmax=0.75-15020.9993.2=0.42
) Результаты заносим в таблицу 1
Таблица 5- Сводная ведомость
) Расчитываем потери
P=0.02Smax=0.021010=20.2кВт
Q=0.1Smax=0.11010=101кВАр

2.5. Расчет питающей линии.docx

2.5. Расчет питающей линии
Выбор сечения проводов воздушных линий электрических сетей а также жил кабелей напряжением до 1000В питающих электроэнергией потребителей строительных площадок производится по:
) величине длительно допустимого нагрева рабочим током;
) допустимой потере напряжения.
При расчёте воздушных линий полученные сечения провода необходимо проверять на механическую прочность так как они должны быть устойчивы к воздействию механической нагрузки (гололёда ветра а также собственной массы).
В ряде случаев предусматривается проверка по условиям экономической плотности тока термической и электродинамической стойкости при токах короткого замыкания защиты от перегрузки
L=0.8км Smax=1222.2кВт U=10кB Jэк=2.7 3 смена Медный кабель
) Определяем расчётный ток кабельной линии:
Ip=Smax√3Uном=12220001.7310000=70.63А
). Определяем экономическое сечение кабеля
SЭК=Iрjэк=70.632.7=25мм2
где Sэк - экономическое сечение провода мм2
) Выбираем медный кабель с резиновой изоляцией ВВГнг 3х25
) Проверка по нагреву:
Выбранный кабель прошел проверку по нагреву
) Определяем потери напряжения
Uд=100√3IpLUлr0cosφ+X0sinφ%
Где r0x0- активное и индуктивное сопротивлениея на единицу длины ЛЭП
L- протяженность ЛЭП км
Uд=100√370.630.8100000.740.91+0.0990.41=0.69%
т.е. это сечение проходит по условию допустимой потери напряжения.
ВВГнг- Медный кабель с ПВХ изоляцией плоской формы негорючая изоляция
5.2 Ответвления к электроприемникам
Определяем расчетный ток кабельной линии при U=380В
Таблица– 6 Выбор кабеля к электрооборудованию
Сварочный трансформатор
Кран мостовой ПВ 25%
Кран Мостовой ПВ 25%
ВВГ- Медный кабель с поливинилхлоридной оболочкой и изоляцией без защитного покрова

2.9.Заземляющий контур.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ
9 Расчет заземляющего контура
Необходимо определить:
) Место размещения заземлителей;
) Сечение заземляющих проводников.
9 Рассчитываем контур заземления.
Грунт чернозем Ксез.в = 13 А = 60м Б = 70м
9.1 Определяем расчётное сопротивление одного вертикального электрода
rв=0.3ρKсез=0.3501.3=19.5 Ом
9.2 Определяем предельное сопротивление совмещённого ЗУ
Rзу≤125Iз=1250.8=156.25Ом
Iз=Uл35Lкл350=10350.8350=0.8А
Требуемое по НН RЗУ2≤4 Ом на НН.
Принимаем RЗУ2=4 Ом(наименьшее из двух).
9.3 Определяем количество вертикальных электродов:
- без учёта экранирования (расчётное)
N'в.р.=rвRЗУ=19.54=48; Принимаем N'в.р. = 5шт.
- с учётом экранирования
.Nв=N'в.р.В=50.62=8шт ; Принимаем Nв = 8шт
9.4 Размещаем ЗУ на плане и уточняем расстояния наносим на план.
Так как контурное ЗУ закладываем на расстоянии не менее 1 м то длина по периметру закладки равна
LП=(А+2)*2+(В+2)*2=(60+2)*2+(70+2)*2=266 м.
Тогда расстояние между электродами уточняем с учётом формы объекта. По углам устанавливаем по одному вертикальному электроду а оставшиеся – между ними.
Для равномерного распределения электродов окончательно принимаем Nв=8 тогда
аВ=В'(nВ – 1)=702=35 м;
аА=А'(nА – 1)=602=30 м;
где аА- расстояние между электродами по ширине объекта м;
аВ- расстояние между электродами по длине объекта м;
nА- количество электродов по ширине объекта м;
nВ- количество электродов по длине объекта м.
9.5Определяются уточнённые значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов
RB=rвNвр.в=1958047=5.1Ом
Rг=04LпгρКсез.log2Lп2bt=042660275018log226624010-305=3.7 Ом
9.6Определяется фактическое сопротивление ЗУ
Rзу=RвRгRв+Rг=5.13.75.1+3.7=213 Ом
Rзу. ф (213) Rзу (4)
Следовательно ЗУ эффективно.
Рис.5- Расмещение ЗУ на плане

Printsipialnaya skhema .cdw

однолинейная схема снабжения
электрооборудования подстанции
Наименование оборудования
наименование оборудования
Токарно-винторезный станок
Сварочный трансформатор

2.7 Выключатели и тд.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
КП 140613.10.000.00 ПЗ
6 Выбор электрооборудования подстанции
6.1 Все виды аппаратов (выключатели разъединители предохранители измерительные трансформаторы) должны выбираться в соответствии с вычисленными максимальными расчетными величинами для нормального режима и короткого замыкания. Для их выбора сравнивают указанные расчетные величины с допускаемыми значениями для токоведущих частей и высоковольтного оборудования. Составляют таблицу сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежной безаварийной работы расчетные величины должны быть меньше допустимых.
6.2 Выбор высоковольтных выключателей производится по следующим условиям:
) по номинальному напряжению
) по току продолжительного режима
) по отключающей способности
) по электродинамической стойкости
6.3 Выбор высоковольтных предохранителей производится по следующим параметрам
) по току продолжительного режима
6.4 Выбор трансформаторов тока производится по следующим параметрам:
6.5 Сравнение справочных и расчетных данных всего выбранного оборудования представлено в таблице 6.
Таблица 8 – Сравнительная таблица расчетных и каталожных данных оборудования
Оборудование на 10 кВ
Оборудование на 04 кВ
Трансформатор тока ТФ3М 0.4-У1

2.2Трансформатор.docx

2.3 Выбор трансформаторов на подстанции
Правильный выбор числа и мощности трансформаторов имеет существенное значение для рационального построения системы электроснабжения. Число трансформаторов как и число питающих линий определяют в зависимости от категорий потребителей. Наиболее просты и дешевы однотрансформаторные подстанции. При наличии складского резерва или связей на вторичном напряжении эти подстанции обеспечивают надежное электроснабжение потребителей второй и третьей категорий.
Если основную часть нагрузки составляют потребители первой и второй категорий то применяют двухтрансформаторные подстанции.
При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить из экономической нагрузки допустимой перегрузки числа часов использования максимума нагрузки темпов роста нагрузки расчетной нагрузки. Поскольку к моменту проектирования все указанные факторы нельзя определить то мощность трансформаторов выбирают так чтобы обеспечивалось питание полной нагрузки при работе трансформаторов в нормальных условиях с коэффициентом загрузки 07 075. При выходе одного трансформатора или линии из строя второй трансформатор не должен быть перегружен более чем на 40% в течение 5 суток при работе в таком режиме по 6 ч каждые сутки. При этом коэффициент заполнения графика должен быть не выше 075.
Расчет и выбор трансформатора
).Т.к присутствуют потребители второй категории то устанавливаем два трансформатора на подстанцию.
Определяем номинальную мощность одного трансформатора
Где кз – коэффициент загрузки трансформатора.
При преобладании потребителей
категории кз = 06 - 07
категории кз = 07 - 08
категории кз = 09 - 095
Поэтому Sн.т.=SmaxnKз=1222.220.7=873кВА
Трансформаторов с полученной номинальной мощностью не существует поэтому выбираем трансформатор:
)Проверка трансформатора ТС3Л 1000100.4 на Коэф. Загрузки:
Трансформатор прошел проверку на коэф. Загрузки
)Проверяем трансформатор ТС3Л 1000100.4 на защиту от К.З.
Окончательно выбираем ТС3Л 1000100.4.Cправочные данные. представлены. в таблице 4.
Таблица 4 – сводная ведомость трансформатора ТС3Л 1000100.4
ТС3Л-Сухой трансформатор с литой изоляцией

План Арт.cdw

План с размещением оборудования

Содержание.docx

КП 140448.01.000.00 ПЗ
Пояснительная записка к курсовому проекту снабжения кузнечно-термического цеха
1 Краткая характеристика обьекта .
2. Классификация помещений по взрыво- пожаро- электробезопасности .
3. Категория надежности электрооборудования
1. Расчет электрических нагрузок
2. Выбор трансформатора на подстанции ..
3. Выбор способа компенсации реактивной мощности
4. Выбор схемы снабжения. Конструктивное выполнение ТП
5. Расчет питающей линии
6. Расчет токов короткого замыкания .
7. Выбор электрооборудования на подстанцию
8. Выбор релейной защиты питающей линии и трансформатора
9. Расчет контура заземления
Список используемой литературы ..