Электроснабжение промышленных предприятий

 

 

Нагрузка однофазного ПКР, включенная на линейное напряжение, приводится к длительному режиму и к условной трехфазной мощности.

ЭП № 1, 2 ,3 Наждачные станки

Рисунок 1 - Распределение однофазной нагрузки по фазам

 

Определяется методом  удельной мощности нагрузка ОУ:

 

.

 

 

тогда .

 

Определим площадь, освещаемую ГРЛ:

 

,

 

тогда .

 

Расчет для РП1:

Колонки 1-7 заполняются  из таблицы 2;

Определяются  ; результат заносится в колонку 9;

 результат заносится в колонку 10;

 результат заносится в колонку 11.

Определяется  ; результат заносится в колонку 12.

 

Определяется  ; результат заносится в колонку 13.

При n_Э<10, =1,1:

 результат заносится в колонку 15;

 результат заносится в колонку 16;

 результат заносится в колонку 17.

 

 

.

.

.

.

 

 

Расчет для РП2:

 

.

.

.

 

Расчет для ШМА 1:

Колонки 1-7 заполняются  из таблицы 2;

 

Определяются  ; результат заносится в колонку 9;

 результат заносится в колонку 10;

 результат заносится в колонку 11.

Определяется  ; результат заносится в колонку 12.

 

.

 

Определяется  ; результат заносится в колонку 13.

При n_Э<10, =1,1:

 результат заносится в колонку 15;

 результат заносится в колонку 16;

 результат заносится в колонку 17.

 

 

 

Расчет для ШМА 2:

Колонки 1-7 заполняются  из таблицы 2;

 

Определяются ; результат заносится в колонку 9;

 результат заносится в колонку 10;

 результат заносится в колонку 11.

Определяется  ; результат заносится в колонку 12.

 

.

 

Определяется  ; результат заносится в колонку 13.

При n_Э<10, =1,1:

 результат заносится в колонку 15;

 результат заносится в колонку 16;

 результат заносится в колонку 17.

 

.

 

 

 

Выбор трансформатора.

Определяем потери в трансформаторе:

 

;

;

.

 

Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности:

 

.

 

По справочнику выбираем ТМ 400-10/0,4

; ; ;

  .

 

.

 

 

3 Компенсирующее устройство

 

 

Таблица 3 Исходные данные из таблицы 2

Параметры	cos φ	tg φ	Рм, кВт	Qм, кВт	Sм, кВт
Всего на НН Без КУ	0,91	0,4	248,5	102,7	272,2

 

                

 

_{Принимаем}   = 0,33

 

Выбираем УК 1-0,38-50

 

 

Таблица 4 Сводная ведомость  нагрузок

Параметры	cos φ	tg φ	Рм, кВт	Qм, кВт	Sм, кВт
Всего на НН Без КУ	0,91	0,4	248,5	102,7	272,2
КУ				50
Всего на НН с КУ	0,97	0,18	248,5	52,7	254
Потери			5	25,4	25,8
Всего на ВН с КУ			253,5	78,1	265,26

 

                 ;

 

Выбрано УК -0,38-50;

Трансформатор по справочнику выбираем ТМ 400-10/0,4; для КТП - 400-10/0,4;

 

 

3.4 Расчет осветительной  сети

 

Электроосвещение – важная часть электрики. На промышленных предприятиях 5-10% и более потребляемой энергии затрачивается на электрическое освещение. Рациональное освещение рабочих мест, производственных помещений и территорий предприятий способствует повышению производительности труда, качества работ, снижает вероятность производственных травм и имеет весьма важное гигиеническое значение.

В качестве источника  света на промышленных предприятиях широко применяют лампы накаливания  и газоразрядные лампы.

Для питания установок электроосвещения преимущественно применяют сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжением 380/220 В.

Существует несколько  методов расчета общего освещения. Простейший способ светотехнического  расчета освещения - метод коэффициента использования. По этому методу потребный световой поток ламп в каждом светильнике Ф рассчитывается по формуле:

 

,                                     (6)

 

где Е – заданная минимальная освещенность, лк;

k – коэффициент запаса;

S – освещаемая площадь, м²;

z – отношение средней освещенности к минимальной;

N – число светильников (как правило намечаемое до расчета);

η – коэффициент использования светового потока в долях единицы.

 

По найденному световому  потоку Ф выбирают ближайшую стандартную  лампу, поток которой не должен отличаться больше чем на -10…+20%.

Все помещения, кроме  основного (ремонтно-механического), освещаются лампами накаливания. Ниже приведен расчет освещения для ремонтно-механического цеха, освещаемого ГРЛ.

Расположение светильников (рисунок 4) выбрано с учетом всех правил, но откорректировано с учетом условий конструкции перекрытий и размещением технологического оборудования, а также необходимостью увеличения или возможностью снижения освещенности в отдельных точках рабочей поверхности. Из рисунка видно, что количество светильников N =20.

 

Рисунок 2 – Расположение светильников в ремонтно-механическом цехе

 

Так как зрительная работа средней точности, то есть наименьший размер объекта различения 0,5-1 мм (разряд зрительной работы IVб), то по справочным данным выбираем Е=500 лк. Коэффициент использования светового потока η=0,67. Он также выбирается по справочным данным в зависимости от коэффициента отражения потолка 0,7, пола 0,5, а также индекса помещения, который рассчитывается по формуле:

 

,

 

где S – площадь помещения, м²;

h – высота помещения, м;

А и В – длина и ширина помещения соответственно, м.

 

При размещении светильников по квадратам прямоугольникам отношение  средней освещенности к минимальной z=1,15. Коэффициент запаса для инструментальных цехов k=1,5. По формуле (6) вычисляю световой поток одной лампы:

 

ГРЛ-250, характеристики которой представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – Характеристики ГРЛ-250

Параметр	Значение параметра
Номинальный ток, мА	250
Габариты, мм	228Х91
Средняя продолжительность  горения, ч	12000
Световой поток, лм	11500

 

 

3.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

 

В сетях и установках напряжением до 1 кВ возможны ненормальные режимы, связанные с увеличением тока (сверхтоком), к которому приводят перегрузки, самозапуск электродвигателей, короткое замыкание. Эти ненормальные режимы могут привести к повреждению электрических сетей и оборудования, созданию ситуаций, опасных для персонала. Поэтому сети и установки должны быть защищены от перегрузок и токов короткого замыкания.

Согласно ПУЭ сети разделяют на защищаемые от перегрузок и токов короткого замыкания, и на защищаемые только от токов короткого замыкания. Защите от перегрузок подлежат следующие сети:

• внутри помещений, выполненные проложенными открыто незащищенными изолированными проводами или проводами с горючей оболочкой;
• внутри помещений, выполненные защищенными проводами, проложенными в трубах, несгораемых строительных конструкциях и т.п.;
• сети освещения общественных и торговых помещений, служебно-бытовых помещений промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников, а также пожароопасных производственных помещений;
• силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях, когда по условиям технологического процесса или режима работы сетей может возникать их длительная перегрузка;
• сети всех видов во взрывоопасных наружных установках независимо от условий технологического процесса или режима работы сетей.

Все остальные сети не требуют защиты от перегрузок и должны быть защищены только от токов короткого  замыкания.

Основными аппаратами защиты сетей напряжением 380-660 В являются предохранители с плавкими вставками  и автоматические воздушные выключатели. От них требуется кратчайшее время отключения и обеспечение селективности. Номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи срабатывания расцепителей автоматических выключателей должны быть минимально возможными, но не приводящими к отключению цепи при пуске электродвигателей и кратковременных перегрузках.

Защитные аппараты устанавливают  в начале каждой ветви сети, т.е. на каждой линии, отходящей от шин подстанции и силовых пунктов, на каждом ответвлении  от линии, на трансформаторных вводах.

Предохранители применяют  в основном для защиты электроустановок от токов короткого замыкания. Предохранитель представляет собой аппарат, содержащий плавкую вставку, калиброванную  на определенный ток и выполненную  из легкоплавких материалов. Плавкие вставки предохранителей выдерживают ток на 30-50% выше номинального в течение одного часа и более. При токе, превышающем номинальный ток плавких вставок на 60-100%, они плавятся. Для уменьшения времени перегорания плавкой вставки ее выполняют плоской с несколькими сужениями или виде параллельно соединенных проволок с напаянными на них оловянными шариками.

Предохранитель и плавкую  вставку характеризуют следующие  показатели:

• номинальное напряжение – напряжение, при котором предохранитель работает длительное время;
• номинальный ток патрона – ток, на который рассчитаны токоведущие и контактные соединения патрона по условию длительного нагрева;
• номинальный ток плавкой вставки – ток, который он выдерживает, не расплавляясь длительное время.

Плавкие предохранители выбирают по номинальному току плавкой вставки І_в. При этом должны быть выполнены следующие условия:

• номинальный ток плавкой вставки должен быть не меньше максимального тока данной цепи в рабочем режиме, т.е. , что предотвращает перегорание предохранителя при нормальном режиме работы;
• плавкая вставка не должна перегорать при пуске самого мощного электродвигателя, подключенного к данной цепи, т.е. ;
• номинальный ток плавкой вставки должен быть не больше трехкратного значения допускаемого тока проводов защищаемой линии, т.е. .

Составляется расчетная  схема электроснабжения (рисунок 5), рассчитываются и выбираются аппараты защиты.

 

Рисунок 3 – Схема ЭСН всех электроприемников ШМА 1

 

 

Линия Т1-ШНН, 1SF, линия без электродвигателей:

 

.

; .

 

По справочнику выбирается автоматический выключатель ВА51-39:

; ; ; ; ; .

 

Линия ШНН – ШМА1, SF1, линия с группой электродвигателей:

(из сводной ведомости нагрузок  по ШМА);