Комоза Т.Ф. Электроснабжение. Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины - файл n1.doc

Комоза Т.Ф. Электроснабжение. Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины
скачать (3712 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3712kb.03.11.2012 15:03скачать

n1.doc

1   2   3   4   5

Выбор аппаратов защиты

Для защиты от токов короткого замыкания ответвлений к станкам устанавливают плавкие предохранители ПН2, которые выбираются по большему из условий:
(33)




(34)


где ? - коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, если условия пуска легкие ? = 2 - 25 , если тяжелые - ? = 1,6-2.

Для защиты от токов короткого замыкания ответвлений к ШРА, СП и ВРУ выбирают автоматические выключатели ВА51 по условиям:




(35)




(36)
где - номинальный ток срабатывания максимального расцепителя, А;

- расчетный ток, А.

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя lcp.р, А проверяют по условию:




(37)


Ток срабатывания электромагнитного расцепителя lcp.р, А определяют по формуле:




(38)
где - кратность тока отсечки [2] таблица П14.

Кратность тока отсечки проверяют по условию.




(39)
Выбранные по нагреву сечения проводников должны соответствовать аппаратам защиты по условию:



(40)

где К3 - коэффициент защиты [2] с. 188;

l3 - ток срабатывания аппарата защиты, А;

- допустимый ток проводника, А.
Показывают расчет аппарата защиты на ответвлении к токарному

станку.

По условию 33 и 34





По 2 [таблица П12]выбирают предохранитель ПН2-100 с IН=100А, Iн.вст=40А

По условию 40



Условие выполняется, следовательно, проводник соответствует аппарату защиты.

Показывают расчет аппарата защиты на ответвлении к ШРА.

Согласно условий 35, 36





По [2] таблица П13 выбирают автоматический выключатель ВА51-33 с =160А, =160А

160>132

160>132

По формуле 39



По [2 таблица П13] принимают стандартное значение KTO=10. В этом случае согласно формулы 38



По условию 37 проверяют невозможность срабатывания автомата при пуске


Условие выполняется. Автомат при пуске не срабатывает.

По условию 40






Условие выполняется, следовательно, проводник соответствует выбранному аппарату защиты.

Определяют расчетный ток автоматического выключателя QF1 с учетом максимального коэффициента . загрузки трансформатора в

послеаварийном режиме Iр.а






(41)





По [2] таблица П14 выбирают автоматический выключатель на шинах ТП ВА75-45 с lH=2500A с полупроводниковым расцепителем Iнрасц=2500А; Кто=2.
Результаты расчетов сносят в таблицу 5.

Таблица 5 – Выбор аппаратов защиты


Обоз-начение на плане

Наименование электроприемников

Ip,A

Аппарат защиты

IномА

Iрасц

Iн.вс

Проводник

Iдоп,А

Условия выбора

Кзx Iз ? Iд

1

2

3

4

5

6

7

8

9

32-37

Станок сверлильный

6,7

НПН2-63

63

20

АПВ4(1X2)

14

0.33*20<14

1-6

Оборудование точильное

5,6

НПН2-63

63

16

АПВ4(1X2)

14

0.33*16<14

7-16

Пресс штамповочный

21,2

ПН2-100

100

63

АПВ4(1X5)

24

0.33*63<24

38-43

Станок строгальный

27,9

ПН2-100

100

80

АПВ4(1X8)

32

0.33*80<32

44-50
1

Станок револьверный

2

16,8
3

ПН2-100

4

100
5

50
6

АПВ4(1X3)
7

18
8

0.33*50<18
9

17-26

Станок токарный

13,8

ПН2-100

100

40

АПВ4(1X2)

14

0.33*40<14

27

Трансформатор сварочный

10,5

ВА 51-25

25

12,5

КГ(3X0.75)

14

0.8*12.5<14

28-31

Вентилятор

3,5

НПН2-63

63

10

АПВ4(1X2)

14

0.33*10<14

51-58

Станок фрезерный

9,1

НПН2-63

63

31

АПВ4(1X2)

14

0.33*31<14




СП1

26,7

ВА 51-31

100

40

ABBГ

(3X4-1X2.5)

38

0.8*40<38




СП2

21,7

ВА 51-25

25

25

ABBГ

(3X2.5-1X2)

29

0.8*25<29




СП3

8,2

ВА 51-25

25

10

ABBГ

(3X2.5-1X2)

29

0.8*10<29




ШРА

132

ВА 51-33

160

160

ABBГ

(3X35-1X25)

140

0.8*160<140




ВРУ

192,3

ВА 51-35

250

200

ABBГ

(3X150-X120)

335

0.8*200<335



Выбор пусковой аппаратуры

В качестве пусковой аппаратуры для двигателей выбирают магнитные пускатели из [2] таблица П11, соблюдая условие:

(42)
где - номинальный ток магнитного пускателя, А;

- расчетный ток двигателя, А.

Согласно условия 42 для двигателя АИР132М4 выбирают магнитный

пускатель ПМЛ210004 с 25А

25>22
Результаты расчетов сносят в таблицу 6.

Таблица 6 - Выбор магнитных пускателей




Двигатель



,А


Магнитный пускатель



, А

Условие выбора
?

АИР132М4

22

ПМЛ210004

25

25>22

АИР112М4

10,9

ПМЛ210004

25

25>10,9

AHP100S4

6,7

ПМЛ110004

10

10>6,7

AMP132S4

15,1

ПМЛ210004

25

25>15,1

АИР80В4

3,5

ПМЛ110004

10

10>3,5


Расчет рабочего освещения
Для освещения горизонтальной рабочей поверхности механического цеха, учитывая высоту, принимают лампы ДРЛ. Учитывая коэффициенты отражения и высоту цеха по [3] таблица 6.4 принимают светильник с лампами ДРЛ марки УПДДРЛ (кривая сила света Г, степень защиты IP5.0 класс светораспределения П, способ установки светильника подвесной).

Расчет рабочего освещения выполняют методом коэффициента использования светового потока. Определяют расчетную высоту подвеса светильников Hp, м
Hp = H – hc – hp, (1)
где Н – высота цеха, м;

hc – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

hp – высота расчетной поверхности, м.
Hp = 8 - 0.7 – 1 = 6,3
Определяют индекс помещения i
i =  (2)
где А – длина цеха, м;

B – ширина цеха, м.
i = 
По таблице 6.7 находят коэффициент использования светового потока ή в зависимости от индекса помещения и коэффициента отражения
ή = f (i; pn; pc; pp),
ή = f(2.2; 50; 30; 10),
ή = 0,57
Найвыгоднейшее значение отношения L/Hp для светильника УПДДРЛ с кривой силы света Г составляет 0.8 ч 1.2 по таблице 6.5.

Определяют расстояние между соседними светильниками или рядами светильников L, м
L = 1.1 Ч Hp (3)
L = 1.1 Ч 6.3 = 6.9
Определяют расстояние от крайних светильников до стены l, м при условии наличия возле стен проходов
l = 0.5 Ч L (4)
l = 0.5 Ч 6.9 = 3.45
Определяют количество рядов светильников R, шт
R =  (5)
R = 
Определяют количество светильников в ряду NR, шт
NR =  (6)
NR = 
Определяют количество светильников в цеху Nсв,шт
Ncв = NR Ч R, (7)
Nсв = 9 Ч 3 = 27
Определяют действительные расстояния между светильниками в ряду LA, м и рядами светильников LB,м
LA=  (8)
Lв =  (9)
LA= 
Lв = 
Определяют требуемый световой поток лампы Ф, лм

Ф =  (10)
где Ен - нормируемая освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса;

z - коэффициент, отражающий отношение средней освещенности к минимальной;

Ncb - число светильников в цеху, шт;

ή - коэффициент использования светового потока.

По [1] таблица 40 принимают лампы ДРЛ 250 мощностью Рл=250 Вт со световым потоком Фл = 13000 лм.

Фактическая освещенность при выбранных лампах составит Еф, лк
Eф =  (11)
Eф = 
Отклонение фактической освещенности от нормируемой составило + 7%, что находится в пределах допустимого -10% до +20%.

Определяют фактическую удельную мощность на 1 м2 площади ∆Руд, Вт/м2
Pуд =  (12)
Pуд = 
Расчет аварийного освещения.

Предварительно задаются величиной аварийной освещенности Еа = 5лк, что составляет 5% от установленной нормы освещенности 100 лк. Освещение выполняем лампами накаливания в светильниках НСП11 (степень защиты IP63), которые расположены на высоте Нр = 6,3м.

По формуле 2
i = 
По таблица 6,7 коэффициент использования светового потока для ламп аварийного освещения в светильниках НСП11 составляет ή = 0,53.

Найвыгоднейшее значение отношения L/Hp для светильника НСП11 с кривой силы света Г составляет 0,8 + 1,2 по [3] таблица 6.5.

По формуле 3 определяют расстояние между соседними светильниками или рядами светильников Lа, м
Lа= 1.2 Ч 6.3 = 7.6

По формуле 4 определяют расстояние от крайних светильников до стены la, м при условии наличия возле стен проходов
la= 0.5 Ч 7.6 = 3.8
По формуле 5 определяют количество рядов светильников R, шт
Ra = 
По формуле 6 определяют количество светильников в ряду NR, шт
NRa = 
По формуле 7 определяют количество светильников в цеху Nсв.а,шт
Nсв.а = 8 Ч 2 = 16
По формуле 8 и 9 определяют действительные расстояния между светильниками в ряду LВа, м
LАа = 
LВа = 
Определяют требуемый световой поток одной лампы Фа, лм по формуле
Фа =  (13)
Фа = 
По [1] таблица38 выбирают лампы накаливания Б215-225-75 мощностью Рл=75 Вт, со световым потоком Фл=950лм, тип цоколя Е 27/27.
По формуле 11

Еф = 
Отклонение фактической освещенности от нормируемой составило + 4%, что находится в пределах допустимого от -10% до +20%.

Расчет аварийного освещения выполняют точечным методом
Освещение выполняют лампами накаливания в светильниках НСП11, которые расположены на высоте Нр=6,3м. Расположение светильников (см.рисунок1). Условную освещенность определяют по изолюксам из [3]рисунок 6.4, данные по расчету заносят в таблицу 1.
Таблица 1 - Определение условной освещенности

Номер светильника

Расстояние от проекции d,M

Условная освещенность, лк

1

48,8



2

41,3



3

33,8



4

26,3



5

18,8



6

11,3

0,1

7

3,8

14

8

3,8

14

9

49,9

-

10

42,6



11

35,4



12

28,3



13

21,5

––

14

15,4

-

15

11,2

0,1

16

11,2

0,1


В результате расчета аварийного освещения по изолюксам получают значения условной освещенности равными бесконечности более, чем у двух светильников, поэтому дальнейший расчет точечным методом не производят. Окончательно принимают к установке 16 светильников НСП11 с лампами накаливания Г215-225-75 мощностью Рл=75Вт, Фл=950лм, которые рассчитаны методом коэффициента использования светового потока.


Расчёт осветительной сети





Осветительную сеть напряжением 380/220В выполняем проводниками с алюминиевыми жилами по схеме (рисунок2).
Рисунок 12.
Определяют активную составляющую напряжения короткого замыкания Ua,% по формуле
Ua =  (16)
где ∆Рк - потери короткого замыкания, кВт, [2] таблица П4; Smноминальная мощность трансформатора, кВА.
Ua = 
Определяют реактивную составляющую напряжения короткого замыкания Up,% по формуле
Up =  (17)
где AUk-напряжение короткого замыкания трансформатора, %, [2] таблица П4.

Up = 

Определяют потери напряжения в трансформаторе Um,% по формуле
Um = ?m Ч (cos?m Ч ∆Ua + sin?m Ч ∆Up) (18)
где ?т - коэффициент загрузки трансформатора.
Um = 0.85 Ч(0.9 Ч 1.21 + 0.436 Ч 5.37) = 2.92
Определяют величину допустимых потерь напряжения в сети электрического освещения Uдоп,% по формуле
Uдоп = 10 - ∆Um (19)
Uдоп = 10 – 2.92 = 7.08
Определяют расчетные активные нагрузки линий Рр, кВт по формуле
Pp = Kc Ч Kпра Ч PЛ Ч NR (20)
где Kпра -коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре газоразрядной лампы;

Рл -номинальная мощность лампы, кВт;

Кс-коэффициент спроса,[2] с.195;

NR -количество светильников в линии, шт.
Pp1 = 1 Ч 1.1 Ч 0.25 Ч 9 = 2.475
Pp2 = 1 Ч 1.1 Ч 0.25 Ч 9 = 2.475
Pp3 = 1 Ч 1.1 Ч 0.25 Ч 9 = 2.475
Расчетную активную нагрузку питающей линии Pp. пит, кВт определяют по формуле

Pp.пит = Pp1 + Pp2 + Pp3 (21)
Pp.пит = 2.475 Ч 2.475 Ч 2.475 = 7.425
Определяют расстояние до центра приложения нагрузки для групповых линий L,m по формуле
L = l0 +  (22)
где l0 -расстояние от щитка освещения до первого светильника групповой линии, м;

LA - расстояние между светильниками в ряду, м.

L1 = 4 + 
L2 = 5 +  = 31.4
L3 = 11 +  = 37.4
Определяют моменты нагрузок групповых линий М, кВт*м
M= PP Ч L (23)
M1 = 2.475 Ч 30.4 = 75.2
M2 = 2.475 Ч 31.4 = 77.7
M3 = 2.475 Ч 37.4 = 92.6
Определяют момент нагрузки питающей линии Мпит, кВт*м
Mпит = РР.пит Ч ln (24)
Мпит=7.425 Ч 55 = 408.4
Определяют приведенный момент Мприв, кВт*м
Мприв=?М + ?аЧт, (25)
где -сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;

?аЧm - сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;

а- коэффициент приведения моментов, [2]таблица 7.4.
Mприв = 408.4 + 75.2 + 77.7 + 92.6 = 653.9
Определяют площадь сечения проводника питающей линии Fnum, мм2
Fпит =  (26)
где С - расчетный коэффициент, [2] таблица 7.3.
Fпит = 
По [2] таблица П21 выбирают кабель АВВГ3 Ч 2,5 +1 Ч 2 с lдоп=29 А, проложенный в земле.

Определяют расчетный ток линии lр, А по формуле
Ip =  (27)
Ip = 
Так как lдоп > 1р.пит, то выбранное по допустимой потере напряжения сечение жил кабеля проходит по нагреву расчетным током.

Определяют фактическую потерю напряжения в питающей линии ∆Uф.пит по формуле
Uф.пит =  (28)
Uф.пит = 
Определяют оставшуюся величину допустимой потери напряжения Uдоп,% по которой рассчитываются групповые линии
Uдоп = ∆Uдоп - ∆Uф.пит (29)
Uдоп = 7.08 – 3.71 = 3.37
Определяют площадь сечения проводников первой групповой линии F1,мм2 по формуле
F =  (30)
F1 = 
По [2] таблица П20 выбирают провод АПВ4(1Ч2) с lдоп = 21 А, проложенный на тросу.

Согласно формулы 26 определяют расчетный ток первой групповой линии IР1
Ip1 = 
Так как 1доп > 1Р1,то. выбранное по допустимой потере напряжения сечение жил провода проходит по нагреву расчетным током.

Определяют фактическую потерю напряжения в первой групповой линии ∆Uфакт1,% по формуле
Uфакт =  (31)

Uфакт1 = 
Расчет второй и третьей групповых линий производят по аналогичным формулам, поэтому представляют только окончательные данные.

Вторая групповая линия: выбран провод АПВ4(1Ч2) с 1доп =21 А; расчетный ток 1Р2 = 7,5А; фактическая потеря напряжения ∆Uфакт2 = 0,88%.

Третья групповая линия: выбран провод АПВ4(1Ч2) с 1доп = 21 A; расчетный ток 1Р2 = 7,5А; фактическая потеря напряжения ∆Uфакт2 =1,05%.

Выбор аппаратов защиты
В качестве аппаратов защиты выбирают автоматические выключатели марки ВА51 с максимальным расцепителем из [2] таблица П13 по условию
Iн.расц ? Ip (32)
где Iн.расц -номинальный ток максимального расцепителя, А; Ip расчетный ток линии, А.

Соответствие выбранного проводника автоматическому выключателю проверяют по условию
lдопзЧI3, (33)
где 1доп -допустимый ток проводника, А;

К3 - коэффициент защиты,[2] с. 188;

13 -ток расцепителя аппарата защиты, А.

Для защиты от токов короткого замыкания ответвления к щитку освещения, учитывая условие 31, по [2] таблица П13 выбирают автоматический выключатель ВА51-25 с 1ном=25А, 1н.расц=25А
25 > 22,9
Согласно условия 33
29 ? 0,8x25 29>20
Выбранный проводник соответствует автоматическому выключателю.

Для защиты от токов короткого замыкания ответвлений к групповым линиям, учитывая условие 31, по [2] таблица П13 выбирают автоматические выключатели ВА51-25 с 1ном=25А,1н.расц=8А
8>7,5
Согласно условия 33
21>0,8Ч8
21 > 6,4
Выбранный проводник соответствует автоматическому выключателю.

В качестве щитка рабочего освещения выбирают щиток групповой осветительный ОЩ-6 с автоматическими выключателями: на вводе ВА51-25, на присоединениях ВА51-25; количество возможных присоединений 6шт; степень защиты IP41 из[1]таблица18.
Основные нормативно-технические документы, применяемые при

проектировании электрической части промышленных предприятий

Государственные стандарты

ГОСТ 2.710-81 Обозначения буквенно-цифровые в электрические схемы.

ГОСТ 2.755-87 Обозначения условные графические в электрических схемах.

Устройства коммуникационные и компактные соединения.

ГОСТ 2.756-76 Обозначения условные графические в схемах.

Воспринимающая часть электромеханических устройств.

ГОСТ 12.1.004-91 Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.009-76 Электробезопасность. Термины и определения.

ГОСТ 12.1.010-76 Взрывобезопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.019-79 Электробезопасность, Общие требования и номенклатура

видов защиты.

ГОСТ 12.1.030-81 Элекгробезопасность. Защитное заземление, зануление.

ГОСТ 21.403-80 Обозначения условные графические в схемах.

Оборудование энергетическое.

ГОСТ 21.607-82 Электрическое освещение территории промышленных предприятий. Рабочие чертежи.

ГОСТ 21.608-84 Внутреннее электрическое освещение. Рабочие чертежи.

ГОСТ 21.613-88 Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи.

ГОСТ 21.614-88 Изображения условные графические электрооборудования и

проводок на планах.

ГОСТ 721-77 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи

и приемники электроэнергии. Номинальные напряжения свыше

1000 В.

ГОСТ 1494-77 Электротехника. Буквенные обозначения основных величин.

ГОСТ 13109-87 Электрическая энергия. Требования к качеству электрической

энергии в электрических сетях общего назначения.

ГОСТ 14209-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения.

Допустимые нагрузки.

ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками

(МЭК 529-89) (код IP)

ГОСТ 15543-70 Изделия элестротехнические. Исполнение для различных климатических районов. Общие технические требования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 15543Л-89Е Изделия электротехнические. Общие требования в части

стойкости к климатическим внешним воздействующим фактором.

ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения.

ГОСТ 19880-74 Электротехника. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 21128 83 Системы электроснабжения, сети, источники, преобразователи

и приемники электроэнергии. Номинальные напряжения до

1000В и допускаемые отклонения.

ГОСТ 23875 88 Качество электрической энергии. Термины и определения.

ГОСТ 24291-90 Электрическая часть электростанции и электрической сети.

Термины и определения.

ГОСТ 26522-85 Короткие замыкания в электроустановках. Термины и определения.

ГОСТ 27514-87 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в

электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.

ГОСТ 28249-93 Короткие замыкания в электроустановках. Методом расчета в

электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ.

ГОСТ 29322-92 Стандарты и напряжения

(МЭК 38-83)

Строительные нормы и правила

СНБ 1.02.03-97 Порядок разработки, согласования и состав обоснований

инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений.

СНБ 1.03.02-96 Состав, порядок разработки и согласования проектной

документации в строительстве.

СНБ 1.04.05-98 Естественное и искусственное освещение.

СНиП 3.05.06-85 Электрические устройства.

СНиП 3.05.07-85 Системы автоматизации.

СН 174-75 Инструкция: по проектированию электроснабжения промышленных

предприятий.

СН 357-77 Инструкция по проектированию силового и осветительного

электрооборудования промышленных предприятий.


1   2   3   4   5


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации