Электроснабжение механического цеха (стр. 4 из 5)

I``К2 = I1б / Z*бК2

I``К2 = 9.164 / 2.705 = 3.388 [кА]

I``К2 = 3.388 [кА]

n n

Та2 =åХ*бК2 / 314 ×åR*бК2

1 1

Та2 = 11.68 / 314 × 1.22 = 0.03 [сек]

Та2 = 0.03 [сек]

Определяем ударный коэффициент для точки К2

- t/Tа2

Куд2 = 1 + е

- 0.01/0.03

Куд2 = 1 + 2.72 = 1.51

Куд2 = 1.51

iуд2 = I``К2 × Ку2 ×Ö2

iуд2 = 3.388 × 2.133 ×Ö2 = 10.22 [кА]

iуд2 = 10.22 [кА]

Определим сверх переходной ток в точке К2

Iуд2 = Iб2 / Z*бК2

Iу2 = 144.5 / 11.74 = 12.3 [кА]

Iу2 = 12.3 [кА]

Находим ударный ток в точке К2

iуд2 = I``К2 × Куд2 ×Ö2

iуд2 = 12.3 × 1.51 ×Ö2 = 26.3[кА]

iуд2 =26.3[кА]

Действующее значение ударного тока

Iуд2 = iуд2 Ö 1+2 (Куд2-1)

Iуд2 =26.3Ö1+2 (1.51-1) = 32.4 [кА]

Iуд2 =32.4 [кА]

Определяем мощности короткого замыкания в точках К1 и К2

SК1 = Sб / Z*бК1

SК1 = 100 / 1.1 = 90.9 [мВА]

SК1 = 90.9 [мВА]

SК2 = Sб / Z*бК2

SК2 = 100 / 11.74 = 8.5 [мВА]

SК2 =8.5 [мВА]

2.8. Расчет освещения

Существуют различные нормы освещенности , например производственные участки - 200 лк , кабинеты - 100 лк , коридоры - 50 лк

Производственный участок

Размер производственного участка А=40м , В=15м , S=600м

Выбираем светильники ПСО-0.2 с двумя луминисцентными лампами ПБ-40.

Светильники устанавливаются на высоте Нр=5.4м . Коэффициент отражения равен rн=70% , rс=50% , rр=100%

При Е=100Лк

Руд=4.5 [Вт / м ]

При Е=200Лк

Руд=4.5 × 2 = 9 [Вт / м ]

Ру.ст = Руд ×S

Ру.ст = 9 × 600 = 5400 [Вт]

Ру.ст = 5400 [Вт]

n = Ру.ст / Рсв

n = 5400 / 80 » 67.5 -68[шт]

n = 68 [шт]

Кабинет энергетика

Примем

А=5м , В=4м , S=20м , высота Нр=2.2м

При Е=100Лк

Руд=4.5[Вт / м ]

Ру.ст = Руд ×S

Ру.ст = 4.5 × 20 = 90 [Вт]

Ру.ст = 90 [Вт]

n = Ру.ст / Рсв

n = 90 / 80 » 1.125 -1[шт]

n = 1 [шт]

Кабинет начальника цеха

Примем

А=4м , В=4м , S=16м , высота Нр=2.2м

При Е=100Лк

Руд=4.5 [Вт / м ]

Ру.ст = Руд × S

Ру.ст = 4.5 × 16 = 72 [Вт]

Ру.ст = 72 [Вт]

n = Ру.ст / Рсв

n = 72 / 80 » 0.9 -1[шт]

n = 1[шт]

Т.к. ОТК , а так же кабинет начальника цеха и кладовая равны по площади , то ставим в них по 1 люминисцентному светильнику .

Сан узел

Для его освещения берем лампы накаливания

Примем

А=5м , В=4м , Н=3м , Нр=2.4м

Енорм по таблице П13[2] =50Лм

Определяем индекс помещения

i = А × В / Нр (А + В)

i = 5 × 4 / 2.4 ( 5+4 ) = 0.925

i = 0.925

По таблице 21.2[2] для светильника ПУН-60 при i = 0.925 коэффициент использования равен 0.13

Кзам = 1.3

z = 1.15

Фл.расч. = Енорм ×S× Кзам ×z / n×Ки

Фл.расч. = 50 × 20 × 1.3 × 1.15 / 4 × 0.13 = 1495

Фл.расч. = 1495

Расчет трансформаторной подстанции

Примем

А=5м , В=5м , S=25м , Нр=5.4м

Определяем индекс помещения

i = А × В / Нр (А + В)

i = 5× 5 / 5.4 (5+5) = 0.46

i = 0.46

Индекс помещения равен i = 0.46 , коэффициент использования равен 0.13 , z = 1.15

2.8.1. Расчет и выбор сечений питающей и распределительной сети освещения и проверка на потерю напряжения.

Сеть , падающая электро энергию от трансформатора понижающей подстанции к светильникам состоит из питающей и распределительной линий. К расчету предъявляются следующие требования :

а) Выборное сечение провода и кабеля должно обеспечивать требуемое напряжение у источников света

б) Токовые нагрузки по проводам не должны превышать допустиые значения

в) Питание шины не должно иметь большой потери мощности

Для того чтобы выбрать ШОС надо найти номинальной ток одной группы ламп

Iн = Pу / n × U

Iн = 9700 / 4 × 220 = 11 [А]

Iн = 11 [А]

По приложению выбираем тип осветительного шино провода : ШОС 80-93 . Допустимый длительный ток 16 А . Для защиты осветительных шино проводов от к.з. используем автоматические выключатели АЕ2000-25-12.5 .

2.9. Расчет и выбор распределительной сети цеха и ее защиты

Учитывая методы современного электро снабжения выбираем магистральную схему с шино проводом ШМА.

Типа ШМА4-630-32-Iуз и распределительную систему с шино проводами типа ШРА1-250-32-Iуз , ШРА2-400-32-Iуз , ШРА3-250-32-Iуз , ШРА4-250-32-Iуз .

Находим номинальные токи электро оборудования

Iн = Рн / ( Ö3 ×Uн × соsj )

Iн1 = 5.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =11.55 [А]

Iн2 = 7.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =15.99 [А]

Iн3 = 8.3 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =18.43 [А]

Iн4 = 12.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =27.09 [А]

Iн5 = 2.2 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =4.88 [А]

Iн6 = 1.3 /(Ö3 × 0.4 × 0.65) =2.89 [А]

Iн7 = 35 /(Ö3 × 0.4 × 0.8) =63.15 [А]

Iн8 = 25 /(Ö3 × 0.4 × 0.8) =45.11 [А]

Iн9 = 42.6 /(Ö3 × 0.4 × 0.7) =87.84 [А]

Iн10 = 40 /(Ö3 × 0.4 × 1) =57.74 [А]

Iн11 = 36 /(Ö3 × 0.4 × 0.4) =129.9 [А]

Iн12 = 15 /(Ö3 × 0.23 × 1) =37.65 [А]

Максимальные токи у электро оборудования , имеющего пусковых токов , равны номинальным токам . Для остального оборудования в основе которого работают асинхронные двигатели , максимальный ток равен пусковому .

Iмакс = 1.5 ×Iн

Iмакс1 =1.5 ×11.55=17.325 [А]

Iмакс2 =1.5 ×15.99=23.985 [А]

Iмакс3 =1.5 ×18.43=27.645 [А]

Iмакс4 =1.5 ×27.09=40.635 [А]

Iмакс5 = 1.5 ×4.88=7.32 [А]

Iмакс6 = 1.5 ×2.89=4.335 [А]

Iмакс7 =1.5 ×63.15=94.725 [А]

Iмакс8 =1.5 ×45.11=67.665 [А]

Iмакс9 = 1.5 ×87.84=131.76 [А]

Iмакс10 = 1.5 ×57.74=86.61 [А]

Iмакс11 = 1.5 ×129.9=194.85 [А]

Iмакс12 = 1.5 ×37.65= 56.475 [А]

Для электро оборудования , не имеющего пусковых токов , ток плавкой вставки предохранителя

Iпл.вст = 1.2 Iмакс

При наличии асинхронного двигателя в электро оборудовании

Iпл.вст = Iмакс / 2.5

Iпл.вст1 =17.325/ 2.5=6.93 [А]

Iпл.вст2 =23.985/ 2.5=9.594 [А]

Iпл.вст3 =27.645/ 2.5=11.058 [А]

Iпл.вст4 =40.635 / 2.5=16.254 [А]

Iпл.вст5 =7.32/ 2.5=2.928 [А]

Iпл.вст6 =4.335/ 2.5=1.734 [А]

Iпл.вст7 =94.725/ 2.5=37.89 [А]

Iпл.вст8 =67.665/ 2.5=27.066 [А]

Iпл.вст9 =131.76/ 2.5=57.704 [А]

Iпл.вст10 =86.61× 1.2=103.932 [А]

Iпл.вст11 =194.85× 1.2=233.82 [А]

Iпл.вст12 =56.475× 1.2=67.77 [А]

Пользуясь таблицей 5[1] находим сечение проводов

Iн1 = 11.55 [А]S1 =1 мм

Iн2 =15.99 [А]S2 =2.5 мм

Iн3 =18.43 [А]S3 =2.5мм

Iн4 =27.09 [А] S4 =4мм

Iн5 =4.88 [А] S5 =0.75мм

Iн6 =2.89 [А] S6 =0.5мм

Iн7 =63.15 [А] S7 =14мм

Iн8 =45.11 [А] S8 =10мм

Iн9 =87.84 [А] S9 =35мм

Iн10 =57.74 [А] S10 =14мм

Iн11 =129.9 [А] S11 =35мм

Iн12 = 37.65 [А] S12 =10мм

2.9.1. Расчет шино проводов

Рассмотрим шино провод ШРА1.

От него питаются : 5 токарных , 5 фрезерных , 2 насоса , 2 сверлильных.

Токарный станок

Рном1= n× Рпасп

Рном1= 5 × 5.2= 26 [кВт]

Рном1= 26 [кВт]

Рср1 = Ки × Рном1

Рср1 = 0.2 × 26 = 5.2 [кВт]

Рср1 = 5.2 [кВт]

Qср1 = Рср1 ×tgj

Qср1 = 5.2 × 1.15 = 5.98 [квар]

Qср1 = 5.98 [квар]

Фрезерный станок

Рном2= n× Рпасп

Рном2= 5 × 7.2 = 36 [кВт]

Рном2= 36 [кВт]

Рср2 = Ки × Рном1

Рср2 =0.2 × 36 = 7.2 [кВт]

Рср2 =7.2 [кВт]

Qср2 = Рср2 ×tgj

Qср1 = 7.2 × 1.15 = 8.28 [квар]

Qср1 = 8.28 [квар]

Насосы

Рном7= n× Рпасп

Рном7= 2 × 35 = 70 [кВт]

Рном7= 70 [кВт]

Рср7 = Ки × Рном1

Рср7 =0.7 × 70 = 24.5 [кВт]

Рср7 = 24.5 [кВт]

Qср7 = Рср2 ×tgj

Qср7 =24.5 × 0.75 = 18.37 [квар]

Qср7 = 18.37 [квар]

Сверлильный станок

Рном5 = n× Рпасп

Рном5 =2 × 2.2 = 4.4 [кВт]

Рном5 = 4.4 [кВт]

Рср5 = Ки × Рном1

Рср5 = 0.12 × 4.4 = 0.52 [кВт]

Рср5 = 0.52 [кВт]

Qср5 = Рср2 ×tgj

Qср5 = 0.52 × 1.15 = 0.6 [квар]

Qср5 = 0.6 [квар]

Определяем суммарные мощности на ШРА1

åРном = Рном1 + Рном2 + Рном5 + Рном7

åРном = 26+36+70+4.4=136.4 [кВт]

åРном = 136.4 [кВт]

åРср = Рср1 + Рср2 + Рср5 + Рср7

åРср = 5.2+7.2+24.5+0.52=37.42 [кВт]

åQср = Qср1+Qср2+Qср5+Qср7

åQср = 5.98+8.28+18.37+0.6=33.23 [квар]

Ки.с. = åРср / åРном

Ки.с. = 37.42 / 136.4

Ки.с. = 0.27

n = 14

m = Рном макс / Рном мин

m = 35 / 2.2 = 15.9

m = 15.9 , т.к. m > 3 , то

nэ = 2×åРном / Рном макс

nэ = 2×136.4 / 35 = 7.7

nэ = 7.7

Выбираем коэффициент максимума из таблице 2.13

Кмакс = f(nэ ; Ки.с.)

Кмакс = 1.72

Определим максимальные мощности и ток

Рмакс = Кмакс ×åРср

Рмакс = 1.72 × 37.42 = 64.36 [кВт]

Рмакс = 0.46 [кВт]

т.к. nэ<10 , то

Qмакс = åQср = 33.23 [квар]

2 2

Sмакс = ÖPмакс + Qмакс

Sмакс = Ö1104.23 + 2666.64 = 72.43[кВА]

Sмакс =72.43[кВА]

Iмакс = Sмакс / Ö3 × 0.4

Iмакс = 72.43 / Ö3 × 0.4 = 104.6 [А]

Iмакс = 104.6 [А]

Выбираем тип шино провода по приложению 5[2]

сечение 35х5 ; ШРА4-250-32 IУ3

Рассмотрим шино провод ШРА2.

От него питаются : 5 токарных , 5 фрезерных , 2 плоскошлифовальных , 2 электро печи.

Токарный станок

Рном1= n× Рпасп

Рном1= 5 × 5.2 = 26 [кВт]

Рном1= 26 [кВт]

Рср1 = Ки × Рном1

Рср1 = 0.2 × 26 = 5.2 [кВт]

Рср1 = 5.2 [кВт]

Qср1 = Рср1 ×tgj

Qср1 = 5.2 × 1.15 = 5.98 [квар]

Qср1 = 5.98 [квар]

Фрезерный станок

Рном2= n× Рпасп

Рном2= 5 × 7.2 = 36 [кВт]

Рном2= 36 [кВт]

Рср2 = Ки × Рном1

Рср2 =0.2 × 36 = 7.2 [кВт]

Рср2 =7.2 [кВт]

Qср2 = Рср2 ×tgj

Qср1 = 7.2 × 1.15 = 8.28 [квар]

Qср1 = 8.28 [квар]

Плоскошлифовальный станок

Рном3= n× Рпасп

Рном3= 2 × 8.3 = 16.6 [кВт]

Рном3= 16.6 [кВт]

Рср3 = Ки × Рном1

Рср3 =0.14 × 16.6= 2.32 [кВт]

Рср3 = 2.32 [кВт]

Qср3 = Рср2 ×tgj

Qср3 =2.32 × 1.15 = 2.67 [квар]

Qср3 = 2.67 [квар]

Печи

Рном10 = n× Рпасп

Рном10 =2 × 40 = 80 [кВт]

Рном10 = 80 [кВт]

Рср10 = Ки × Рном1

Рср10 = 0.7 × 80 = 56 [кВт]

Рср10 = 56 [кВт]

Qср10 = Рср2 ×tgj

Qср10 = 56 × 2.2 = 123.2 [квар]

Qср10 = 123.2 [квар]

Определяем суммарные мощности на ШРА2

åРном = Рном1 + Рном2 + Рном3 + Рном10

åРном = 26+36+80+16.6=158.6 [кВт]

åРср = Рср1 + Рср2 + Рср3 + Рср10

åРср = 5.2+7.2+2.32+56=70.72 [кВт]

åQср = Qср1+Qср2+Qср3+Qср10

åQср = 5.98+8.28+2.67+123.2=140.13 [квар]

Ки.с. = åРср / åРном

Ки.с. = 70.72 / 158.6 = 0.44

Ки.с. = 0.44

n = 14

m = Рном макс / Рном мин

m = 40 / 5.2 = 7.69

m = 7.69 , т.к. m > 3 , то

nэ = 2×åРном / Рном макс

nэ = 2× 158.6 / 40 = 7.93

nэ = 7.93

Выбираем коэффициент максимума из таблице 2.13

Кмакс = f(nэ ; Ки.с.)

Кмакс = 1.52

Определим максимальные мощности и ток

Рмакс = Кмакс ×åРср

Рмакс = 1.52 × 70.72 = 107.4 [кВт]

Рмакс = 107.4 [кВт]

т.к. nэ<10 , то

Qмакс = åQср = 140.13 [квар]

2 2

Sмакс = ÖPмакс + Qмакс

Sмакс = Ö11534.7 + 19636.4 = 176.61 [кВА]

Sмакс =176.61 [кВА]

Iмакс = Sмакс / Ö3 × 0.4

Iмакс = 176.61 / Ö3 × 0.4 = 255.2 [А]

Iмакс = 255.2 [А]

Выбираем тип шино провода по приложению 5[2]

сечение 50х5 ; ШРА4-400-32 IУ3

Рассмотрим шино провод ШРА3.