Расчет электрических нагрузок прессово-штамповочного цеха

Введение

 

Целью дисциплины является подготовка специалиста высокой квалификации, способного выполнять все задачи, связанные с обеспечением потребителей промышленных предприятий надежным, современным и экономичным электроснабжением при нормированном качестве электроэнергии.

Задачами изучения основных разделов дисциплины является освоение методик расчетов электрических нагрузок, расчетов компенсации реактивной мощности, составление схем цеховых и внутризаводских сетей.

 

 

 

Задание к курсовой работе

цех осветительный ток замыкание

Исходными данными для выполнения курсовой работы является план цеха с расставленным технологическим оборудованием и ведомостью электроприемников.

Для одного из цехов промышленного предприятия, план которого приведен, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.

1. Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы).

2. Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.

.   Выбрать схему питающей и распределительной сети цеха.

.   Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

.   Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

.   Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.

.   Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха.

.   Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников.

.   На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сети цеха до 1 кВ указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи.

.   Определить трех-, двух-, однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100-150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора ∆/Y^o-11 и схеме Y/Y^o-12.

.   Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.

 

Исходные данные

 

Таблица 1. Электрические нагрузки прессово-штамповочного цеха

№ЭП по плану	Наименование оборудования	Установлен. мощность, кВт	Коэффициенты
			КИ	Cosφ
1-5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18,5	0,2	0,65
7,8	Пресс	37	0,12	0,65
10,12,15	Пресс горячештамповочный	15,0	0,2	0,65
13,14,16,18	Электрические печи сопротивления	25	0,7	1
11,17,19	Пресс фрикционный	7,5	0,2	0,65
20,30	Кран с ПВ - 25%	27,2	0,1	0,5
21	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)	54	0,3	0,5
22	Электронно-лучевая установка	28	0,3	0,6
23	Плазматрон	30	0,4	0,7
24	Насос	22,0	0,7	0,8
25	Обдирочно-шлифовальный	4,0	0,2	0,5
26-29	Продольно-фрезерный	9,25	0,2	0,65
31-33	Пресс горячештамповочный	90	0,2	0,65
34-36	Кузнечный индукционный нагреватель на 1500 Гц	170	0,8	0,9
37-39	Двигатели-генераторы высокой частоты 2500 Гц	200	0,65	0,65
40,41	Вентилятор	45	0,6	0,8

 

Выбор оборудования

 

Технические данные электроприемников распределенных по узлам нагрузок.

 

Таблица 4. Технические данные ЭП ШРА - 1

№ЭП	Наименование	Рн, кВт	Iдл, А	Кпуск	Iпуск	Режим работы	α	1,25* Iпуск	Защ. апп-т
1-5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18,5	43,22	3	129,66	тяжелый	1,6	162,075	Авт-т
7,8	Пресс	37	86,44	3	259,32	тяжелый	1,6	324,15	Авт-т
10,12, 15	Пресс горячештамповочный	15,0	35,05	3	105,15	тяжелый	1,6	131,44	Авт-т
13,14, 16,18	Электрические печи сопротивления	25	37,994	1	37,994	тяжелый	1,6	47,423	Авт-т
11,17, 19	Пресс фрикционный	7,5	17,52	3	52,56	тяжелый	1,6	65,7	Авт-т
20	Кран с ПВ - 25%	13,6	41,34	3	124,02	тяжелый	1,6	155,025	Авт-т
21	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)	19,1	58,02	4	232,08	средний	2,0	290,1	Авт-т
22	Электронно-лучевая установка	28	70,89	3	212,67	тяжелый	1,6	265,84	Авт-т
23	Плазматрон	30	65,22	3	195,66	тяжелый	1,6	244,575	Авт-т
24	Насос	22,0	41,75	3	125,25	тяжелый	1,6	156,563	Авт-т
40	Вентилятор	45	85,39	3	256,17	тяжелый	1,6	320,213	Авт-т

 

 

Таблица 5. Технические данные ЭП ШР - 1

№ЭП	Наименование	Рн, кВт	Iдл, А	Кпуск	Iпуск	Режим работы	α	1,25* Iпуск	Защ. аппарат
25	Обдирочно-шлифовальный	4,0	12,16	5	60,8	легкий	2,5	76	Пред-ль
26-29	Продольно-фрезерный	9,25	21,61	5	108,05	легкий	2,5	135,063	Пред-ль
30	Кран с ПВ - 25%	13,6	41,34	3	124,02	тяжелый	1,6	155,025	Авт-т
41	Вентилятор	45	85,39	3	256,17	тяжелый	1,6	320,213	Авт-т

Таблица 6. Технические данные ЭП кТП

№ЭП	Наименование	Рн, кВт	Iдл, А	Кпуск	Iпуск	Режим работы	α	1,25*Iпуск	Защ. Аппа-т
31-33	Пресс горячештамповоч-ный	90	210,28	3	630,84	тяжелый	1,6	788,55	Авт-т
34-36	Кузнечный индукционный нагреватель на 1500 Гц	170	287,16	3	861,43	тяжелый	1,6	1076,79	Авт-т
37-39	Двигатели-генераторы высокой частоты 2500 Гц	200	467,29	3	1401,8	тяжелый	1,6	1752,338	Авт-т

Выбор плавких предохранителей и автоматических включателей отходящих линий и силовых кабелей к электроприемникам и узлам питания

Выбор защитных аппаратов и проводников для ШРА - 1

Линия к ЭП 1-5,6,9: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

 

 

Выбираем автомат типа ВА-57 - 31

Выбираем провод по следующим условиям:

 

 

Выбираем провод марки АПВ - (3 16+1 10)

Выбор защитных аппаратов и проводников для ШР - 1

Линия к ЭП 25: выбираем предохранитель по следующим условиям:

 

   

 

Выбираю предохранитель типа ПР-2 -60

Выбираем провод по следующим условиям:

 

 

Выбираем провод марки АПВ - (3 2,5+1 2)

Линия к ЭП 2 6-29: выбираем предохранитель по следующим условиям:

 

   

 

Выбираем предохранитель типа ПР-2-60

Выбираем провод по следующим условиям:

 

 

Выбираем провод марки АПВ - (3 4+1 2,5)

Линия к ЭП 30: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

 

   

 

Выбираем автомат типа ВА-57 - 31

Выбираем провод по следующим условиям:

 

 

Выбираем провод марки АПВ - (3 16+1 10)

Выбор защитных аппаратов для к ТП

Линия к ЭП 3 1-33: выбираем автомат марки ВА по следующим условиям:

 

            

 

Выбираем автомат типа ВА57 - 35

Выбираем кабеля по следующим условиям:

 

 

Выбираем провод марки ААБ - (3 95+1 70)

Выбор автомата (В2), кабельной линии и типа шинопровода

ШРА - 1

Выбираем шинопровод по условию:

 

         

 

Принимаю шинопровод типа ШРА73ВУЗ - 400

Выбираем автомат по следующим условиям:

 

       

 

Выбираем автомат типа ВА - 57 - 39

Выбираем кабель к ШРА - 1:

 

                       

 

Выбираем кабель типа ААБ - (3 185)+(1 150)

Выбор автомата(В3), кабельной линии и типа узла питания

ШР - 1

Выбираем распределительный шкаф по условию:

 

             

 

Принимаю распределительный шкаф типа ШР11-73-701 - 250

Выбираем автомат по следующим условиям:

 

 

        

Выбираем автомат типа ВА - 57 - 31

Выбираем кабель к ШР - 1:

 

                  

 

Выбираем кабель типа ААБ - (3 25)+(1 16)

Выбор автомата В4, кабельной линии и типа щитка освещения ЩО

Выбираем автомат по следующим условиям:

 

      

Выбираем автомат типа ВА51 - 25

Выбираем кабель ЩО:

                        

 

 

Выбираем кабель типа ААБГ - 1 - (4 2,5)

Выбор ШМА

 

 2500 2107,562

 

Выбираем шинопровод типа ШМА -68Н

Выбор вводного автомата (В1)

Выбираем автомат по следующим условиям:

 

    

 

Выбираем автомат типа ВА53 - 43 - 2500

 

                   

 

Выбираем кабель типа 5ААБ - (3 240)+(1 185)  

Заключение

цех осветительный ток замыкание

В данной пояснительной записке произведен расчет электроснабжение электромеханического цеха, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов, позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работы цеха.

В ходе выполнения курсового проекта мы произвели расчет электрических нагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов, с учета оптимального коэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрали наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определили мощность компенсирующих устройств.

Список использованной литературы

 

1. Бозжанова Р.Н., О.П. Живаева. Электроснабжение. Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 050718 - Электроэнергетика. - Алматы, АИЭС, 2008. - 35 с.

. Справочник по проектированию электроснабжения: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю.Г. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990

3. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования: Электроустановки промышленных предприятий / Под редакцией Барыбина Ю.Г. и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991

4. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электрооборудование. Под ред. А.А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Электроснабжение / Под ред. А.А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

Введение

 

Целью дисциплины является подготовка специалиста высокой квалификации, способного выполнять все задачи, связанные с обеспечением потребителей промышленных предприятий надежным, современным и экономичным электроснабжением при нормированном качестве электроэнергии.

Задачами изучения основных разделов дисциплины является освоение методик расчетов электрических нагрузок, расчетов компенсации реактивной мощности, составление схем цеховых и внутризаводских сетей.

 

 

 

Задание к курсовой работе

цех осветительный ток замыкание

Исходными данными для выполнения курсовой работы является план цеха с расставленным технологическим оборудованием и ведомостью электроприемников.

Для одного из цехов промышленного предприятия, план которого приведен, произвести перечисленные мероприятия и расчеты с выбором схем и электрооборудования электрической сети.

1. Наметить узлы питания электроприемников (силовые шкафы, распределительные шинопроводы).

2. Определить силовые нагрузки по узлам питания, осветительную нагрузку и расчетную нагрузку по цеху в целом методом коэффициентов использования и максимума.

.   Выбрать схему питающей и распределительной сети цеха.

.   Выбрать число и мощность трансформаторов, место расположения цеховой подстанции.

.   Определить сечение и марку проводов, кабелей и шин сети цеха.

.   Произвести выбор электрической аппаратуры и рассчитать токи плавких вставок предохранителей и уставок расцепителей автоматов.

.   Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха.

.   Начертить схему силовой питающей и распределительной сетей цеха с указанием сечения проводов, кабелей, параметров отключающей и защитной аппаратуры и электроприемников.

.   На расчетной однолинейной схеме питающей и распределительной сети цеха до 1 кВ указать параметры сети, защитных аппаратов, нулевого провода от КТП до наиболее удаленного мощного электродвигателя, расчетные и пиковые токи.

.   Определить трех-, двух-, однофазные токи короткого замыкания в намеченных точках К1, К2 и К3. Принять условно мощность к.з. на высшей стороне цеховых трансформаторов в пределах 100-150 МВА. Однофазные к.з. рассчитать дважды: при схеме трансформатора ∆/Y^o-11 и схеме Y/Y^o-12.

.   Проверить выбранные автоматы и предохранители по отключающей способности.

 

Исходные данные

 

Таблица 1. Электрические нагрузки прессово-штамповочного цеха

№ЭП по плану	Наименование оборудования	Установлен. мощность, кВт	Коэффициенты
			КИ	Cosφ
1-5,6,9	Пресс холодного выдавливания	18,5	0,2	0,65
7,8	Пресс	37	0,12	0,65
10,12,15	Пресс горячештамповочный	15,0	0,2	0,65
13,14,16,18	Электрические печи сопротивления	25	0,7	1
11,17,19	Пресс фрикционный	7,5	0,2	0,65
20,30	Кран с ПВ - 25%	27,2	0,1	0,5
21	Аппарат контактной сварки с ПВ-50%(кВА)	54	0,3	0,5
22	Электронно-лучевая установка	28	0,3	0,6
23	Плазматрон	30	0,4	0,7
24	Насос	22,0	0,7	0,8
25	Обдирочно-шлифовальный	4,0	0,2	0,5
26-29	Продольно-фрезерный	9,25	0,2	0,65
31-33	Пресс горячештамповочный	90	0,2	0,65
34-36	Кузнечный индукционный нагреватель на 1500 Гц	170	0,8	0,9
37-39	Двигатели-генераторы высокой частоты 2500 Гц	200	0,65	0,65
40,41	Вентилятор	45	0,6	0,8

 

Расчет электрических нагрузок прессово-штамповочного цеха

 

Расчет электрических нагрузок производится в таблице 2 «Расчет нагрузок по прессово-штамповочному цеху».

Для электроприемников, паспортная мощность которых дана в кВт с ПВ ≠ 100%, записывается мощность, приведенная к ПВ = 100% в кВт

 

 (1)

 

. Для крана с ПВ - 25%:

кВт;

2. Для аппарата контактной сварки ПВ-50% (кВА)

 

 (2)

 

кВт;

В графе 8 (таблица №2) подсчитывается средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной подгруппы электроприемников по формуле:

 

 (3)

 

ЭП 1-5,6,9

В графе 9 (таблица №2) подсчитывается средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле:

 

 (4)

 

 

 (5)

 

 

 

 (6)

 

Электрические нагрузки остальных электроприемников в узле питания ШРА-1 рассчитываем аналогично.

Для определения итоговой нагрузки узла питания ШРА-1 необходимо определить:

-   средневзвешенное значение коэффициента использования

 

 (7)

 

-   эффективное число электроприемников

 

 (8)

 

-   значение коэффициента максимума определяется по таблицам в зависимости от эффективного числа электроприемников и средневзвешенного коэффициента использования:

Максимальная активная нагрузка от силовых электроприемников узла:

 (9)

 

Максимальная реактивная нагрузка от силовых электроприемников узла приниается равной:

 

при n_э≤10,  (10)

при n_э>10,  (11)

 

в нашем случае 21>10,

Максимальная полная нагрузка:

 

 (12)

 

Расчетный ток для трехфазного напряжения определяется: U_н=0,38кВ

 

 (13)