Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода (стр. 4 из 10)

Радиальные схемы применяются, когда в цехе стационарно установлены относительно мощные электроприемники, не связанные единым технологическим процессом, или удаленные друг от друга на столько, что магистральное питание не целесообразно, или для питания мелких электроприемников.

Сочетание радиальных и магистральных схем применяется, когда электроприемники расположены упорядоченно или мелкие электроприемники запитаны магистрально, а относительно крупные или разбросаны по территории, или расположены в цехах с химически активной или пыльной средой.

В качестве оценки и выбора оптимального варианта системы распределительной сети принимаем два варианта, выполненные по смешанной схеме системы электроснабжения. Главная магистраль выполняется комплектным магистральным шинопроводом типа ШМА, разводка по территории цеха осуществляется радиальными шинопроводами типа ШРА с узлами питания электроприемников, такими как распределительные шкафы и силовые пункты.

Питание осуществляется от цеховой КТП с двумя трансформаторами марки ТМ –1000/10/0,4.

Варианты выполнения схем электроснабжения представлены на рисунке 1 и рисунке 2.

4. Выбор и расчет низковольтной электрической сети

В соответствии с [1] расчет цеховой электрической сети необходимо поводить в два этапа: расчет электрических нагрузок для выбора ШМА производится аналогично расчету для выбора цеховых трансформаторов. Для расчета питающих электроприемники сетей необходима корректировка расчета электрических нагрузок, в методике определения электрических нагрузок для выбора трансформаторов и цеховой сети приведены различные значения К_р.

Для выбора главной магистрали определим рабочий ток:

В качестве шин выбираем два комплектных магистральных шинопроводов с током 2202/2= 1101 А марки ШМА68-НУЗ с номинальным током 1600 А, с поперечным сечением прямой секции 300×160 мм, в соответствии с табл. 7.3.

Для последующих расчетов низковольтной сети необходим перерасчет цеховой электрической нагрузки. Алгоритм расчета аналогичен расчету в пункте 2.1. Результаты расчета электрических нагрузок на втором этапе для вариантов сведены в таблице 6 и таблице 7.

Осветительная нагрузка рассчитывается методом удельной плотности осветительной нагрузки в программе «ZAPUSK». Нагрузка освещения: Р_осв= 67,716 кВт, Q_oc_в= 22,287 кВар

Таблица 8 – Результаты расчета электрических нагрузок по второму этапу с учетом осветительной нагрузки

№ варианта	Р_Σ,кВт	Q_Σ, квар	S_Σ, кВА
1	1242,946	1338,9	1826,9
2	1274,616	1378,86	1877,74

По расчётному току для каждой группы ЭП определяем типы ШРА подключаемые к магистральным шинопроводам, рассчитанным в пункте 4.1.

Расчётные токи для ШРА 1 и кабелей силовых пунктов, подключенных к ШМА определяется по формуле:

Таблица 9. Выбор проводников цеховой распределительной сети. Вариант 1

Обозначение на плане	Расчетная нагрузка, S_р, кВА	Расчетный ток, А	Марка
ШМА	1523,65	2202	2хШМА73–1600-НУЗ
ШРА 1 КЛ_ШРА1	196,84	284,15	ШРА73–400-У3 АСБ-3х120, I_длдоп=300А
ШРА 2 КЛ_ШРА2	227,2	327,93	ШРА73–400-У3 АСБ-3х150, I_длдоп=335 А
ШРА 3 КЛШРА3	191,953	277,061	ШРА73–400-У3 АСБ-3х120, I_длдоп=300 А
ШРА 4 КЛ_ШРА4	440,9	636,5	ШРА73–630-У3 АСБ-3х240,
ШРА 5 КЛ_ШРА5	124,738	180	ШРА73–250-У3 АСБ-3х50, I_длдоп=180 А
ШРА 6 КЛ_ШРА6	101,32	146,24	ШРА73–250-У3 АСБ-3х50, I_длдоп=180 А
ШРА 7 КЛ_ШРА7	171,886	248,1	ШРА73–250-У3 АСБ-3х95, I_длдоп=260 А
сп1 КЛ1	177,36	256,01	СП62–1/1 (5х60) АСБ-3х95, I_длдоп=260 А
ШОС	67,75	97,789	ШОС-100–1У3

Сечения проводников выбирают по условию допустимых длительных токов:

Iдл.доп,

где Ip – расчетный ток, А.

Таблица 10. Выбор проводников цеховой распределительной сети. Вариант 2

Обозначение на плане	Расчетная нагрузка, S_р, кВА	Расчетный ток, А	Марка
ШМА	1523,65	2202	2хШМА73–1600-НУЗ
ШРА 1 КЛ_ШРА1	196,84	284,15	ШРА73–400-У3 АСБ-3х120, I_длдоп=300 А
ШРА 2 КЛ_ШРА2	227,2	327,93	ШРА73–400-У3 АСБ-3х150, I_длдоп=335 А
ШРА 3 КЛ_ШРА3	191,953	277,061	ШРА73–400-У3 АСБ-3х120, I_длдоп=300 А
ШРА 4 КЛ_ШРА4	171,886	248,1	ШРА73–250-У3 АСБ-3х95, I_длдоп=260 А
СП1 КЛ1	146,9	212,03	СП62–1/1 (5х60) АСБ-3х70, I_длдоп=220 А
СП2 КЛ2	146,2	211,02	СП62–1/1 (5х60) АСБ-3х70, I_длдоп=220 А
СП3 КЛ3	147,8	213,33	СП62–1/1 (5х60) АСБ-3х70, I_длдоп=220 А
СП4 КЛ4	68,61	99,03	СП62–5/1 (8х60) АСБ-3х25, I_длдоп=125 А
СП5 КЛ5	68,81	99,314	СП62–5/1 (8х60) АСБ-3х25, I_длдоп=125 А
СП6 КЛ6	45,053	65,03	СП62–5/1 (8х60) АСБ-3х10, I_длдоп=75 А
СП7 КЛ7	78,39	113,15	СП62–5/1 (8х60) АСБ-3х95, I_длдоп=260 А
СП8 КЛ8	177,36	256,01	СП62–1/1 (5х60) АСБ-3х95, I_длдоп=260 А
ШОС	67,75	97,789	ШОС-100–1У3

На основании рассчитанных нагрузок распределительной сети по табл. 7.4.

принимаем комплектные распределительные шинопроводы для сетей с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В с техническими характеристиками: ШРА73–250-У3 – сечением 260х80; ШРА73–400-У3 – сечением 284х95; ШРА73–630-У3 – сечением 284х125, а также силовых пунктов и кабелей.

Номинальные токи станков определяются (например, для круглошлифовальных станков):

А;

По полученным данным выбираем сечение кабелей типа АСБ с алюминиевыми жилами, свинцовой оболочкой и браней из стальных лент при прокладке в трубах, питающих двигатели станков: s = 16 мм², I_доп = 90 А;

Таблица 11 – Выбор марки и сечения кабелей питающих ЭП

Типы ЭП	Р _ном, кВт	cosф	Ip, А	Сечение, мм	Iдлдоп, А
1. Круглошлифовальный	28	0,5	85	3х16	90
2. Токарно – револьверный	18	0,5	54,7	3х6	55
3. Вертикально-сверлильный	30	0,5	91,2	3х25	125
4. Токарный полуавтомат	14	0,5	42,5	3х6	55
5. Горизонтально-проточный	21	0,5	63,8	3х10	75
6. Токарный с ЧПУ	14	0,5	42,5	3х6	55
7. Горизонтально-расточный	12	0,5	36,5	3х4	42
8. Горизонтально-фрезерный	23	0,5	69,8	3х10	75
9. Токарно-винторезный	16	0,5	48,6	3х6	55
10. Радиально-сверлильный	13	0,5	39,5	3х4	42
11. Вертикально-фрезерный	15	0,5	45,5	3х6	55
12. Бесцентро-шлифовальный	44	0,5	133,7	3х35	145
13. Шлифовальный	23	0,5	69,8	3х10	75
14. Горизонтально-шлифовальный	30	0,5	91,2	3х25	125
15. Вертикально-фрезерный	26	0,5	79	3х25	125
16. Радиально-сверлильный	16	0,5	48,6	3х6	55
17. Вентустановка	14	0,8	26,6	3х4	42
18. Токарный с ЧПУ	20	0,5	60,8	3х10	75
19. Токарно – револьверный	24	0,5	72,9	3х10	75
20. Токарный полуавтомат	15	0,8	28,5	3х4	42
21. Плоскошлифовальный	17	0,8	32,2	3х4	42
22. Вертикально-фрезерный	18	0,8	34,1	3х4	42
23. Точильно-фрезерный	30	0,5	91,2	3х25	125
24. Электромаслянная ванна	15	0,9	25,3	3х4	42
25. Нагревательная электропечь	20	0,9	33,7	3х4	42
26. Термическая печь	50	0,9	84,4	3х25	125
27. Электротермическая печь	41	0,9	69,2	3х10	75
28. Электропечь	32	0,9	54,02	3х10	75
29. Вентустановка	18	0,8	34,1	3х4	42
30. Точечные стационарные	120	0,5	364	3х185	380
31. Сварочные стыковые	70	0,5	212,7	3х70	220
32. Сварочные шовные роликовые	60	0,5	182,3	3х50	180
33. Сварочные точечные	90	0,5	273,5	3х120	300
34. Сварочные стационарные	40	0,5	121,5	3х70	220
35. Вентустановка	15	0,8	28,5	3х4	42

5. Выбор защитных коммутационных аппаратов