КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ

Введение 2
1. Характеристика электроприемников цехов по требованиям надежности электроснабжения и среды помещений 4
2. Определение мощности электроприемников в ремонтно-механическом цеху и выбор электродвигателей 5
3. Выбор пусковой и защитной аппаратуры 8
4. Распределение электроприемников по группам и расчет 14
5. Разработка схемы питания электроприемников проектируемого цеха 18
6. Расчет силовой сети проектируемого цеха 21
7. Компенсация реактивной мощности 25
Заключение 26
Литература 27
Приложения

К достоинствам магистральной схемы питания относятся:
– небольшое количество отходящих линий;
– уменьшение габаритов распределительных устройств;
– уменьшение расхода цветных металлов;
– монтаж токопроводов можно вести индустриальным методом.
К недостаткам магистральной схемы питания относятся:
– менее надежна и удобна в эксплуатации.
Радиальная схема применяется в тех случаях, когда в цехе предприятия стационарно установлены электроприемники большой единичной мощности или когда электроприемники малой единичной мощности распределены по цеху неравномерно и сосредоточены на отдельных участках.
К достоинствам радиальной схемы питания относятся:
– высокая надежность электроснабжения;
– удобства эксплуатации.
К недостаткам радиальной схемы питания относятся:
– большое число питающих линий;
– увеличение протяженности сети;
– увеличенное число коммутационных и защитных аппаратов, установленных на распределительном щите, что ведет к увеличению числа панелей и его габаритов.
В чистом виде обе схемы питания применяются довольно редко, и сеть выполняется смешанной с присоединением потребителей в зависимости от места их расположения, характера производства и условий окружающей среды.
Распределительные шкафы и, непосредственно, крупные (свыше 50 кВт) электроприемники присоединяем к магистральным шинопроводам: ШМА-1 и ШМА-2.
Необходимо выполнить расчет электрических нагрузок магистральных шинопроводов c учетом электроприемников групп.
Присоединения осущкствляем четырьмя одножильными проводами марки ПВ соответствующего сечения, проложенных в металлических трубах, труба будет являться защитным проводником.

Расчет выполним на ПЭВМ в программе Excel. Результаты расчета приведены в таблице 6.1 – 6.2.
Рис.5.1. Схема питания цеховой сети.
6. Расчет силовой сети проектируемого цеха
Распределительные шкафы выбираются с учётом условий окружающей среды рабочей зоны, числа подключаемых приёмников к шкафу, их расчётной нагрузки:
, (6.1)
, (6.2)
где Iном. ш – номинальный ток шкафа, А;
Iр – расчётный ток группы, А;
nш – количество возможных присоединений (автоматов), шт.;
nЭП – количество электроприёмников в группе, шт.
Автоматические выключатели и предохранители в шкафу являются защитным аппаратом второй ступени для электроприёмников.
Для питания группы 7 с расчетным током 110,30 А (табл. 5.9) принимаем шинопровод ШРА4-250-321У3 по [3], таблице 9.5, с номинальном током 250 А. Для защиты выбранного шинопровода применяем силовой трехполюсный коммутационный ящик Я-3134 по [12], табл. 6.7 с автоматическим выключателем А3134 по [3], таблице 5.12 с номинальным током 200 А и с током расцепителя 200 А. Для присоединения электроприемников к шинопроводу применяем ответвительные коробки У2038 с автоматическими выключателями АЕ2050 с номинальныс током 100 А.
Для питания группы 11 с расчетным током 65,37 А (табл.5.13) принимаем распределительный шкаф ПР85-Ин1-209 по [6] с автоматическими выкличателями на номинальные токи 4х160 и 4х100 А. Для защиты выбранного распределительного шкафа устанавливаем на вводе автоматический выключатель ВА52Г31 по [3], таблице 5.5 с номинальным током 160 А и с током расцепителя 100А.
Для питания группы 12 с расчетным током 65,37 А (табл.5.14) принимаем распределительный шкаф ШР86-Ин1-10 по [6] на 5 присоединений с предохранителями 2х63, 4х100 и 2х250 А. Для выбранного распределительного шкафа устанавливаем на вводе РБ4, 1х400 по [6], с номинальным током 400 А.
Для остальных групп выбор ведётся аналогично.
Все результаты сведём в таблицу 7.1.
Выбор комплектной трансформаторной подстанции
Учитывая расчётную нагрузку цеха Sр= 1387 кВА и условия окружающей среды в цехе, необходима установка КТП внутри здания с целью наибольшего приближения их к электроприёмникам сети до 1 кВ. По категории надёжности электроснабжения цех относится ко II категории, потому необходима установка двух трансформаторов.
Выбираем КТП с трансформаторами типа ТМ-1000-6/0,4.
Коэффициент загрузки будет равен:
.
Для защиты магистралей в линейном шкафу КТП на отходящих линиях устанавливаем выключатели, которые выбираем по расчётному току магистрали и по условию селективности срабатывания защиты.
Расчетный ток для выбора ШМА вычисляем исходя из номинальной мощности трансформаторов КТП.
По условию (4.5) Iн ≥ 1134 А , выбираем ШМА4-1600 с номинальным током 1600А и степенью защиты IP20.
По условиям (7.1), (7.2) выбираем линейный шкаф ШНЛ-4У3 ЭЩ с выключателями серии ВА 51-35, [8]. Шкаф имеет шесть присоединений, к двум из которых присоединяются магистрали, к одному – щиток освещения, а остальные – резерв.
Выберем защитный аппарат для магистрали ШМА1. Расчётный ток защищаемой магистрали: Iр=1134 А. Выбираем автоматический выключатель ВА 51=35 с А, без теплового расцепителя [8].
Для защиты остальных магистралей (ШМА2) автоматические выключатели выбираются аналогично. Выбираем автоматический выключатель ВА51-35 с А, без теплового расцепителя [8].
В качестве вводного шкафа на КТП выбираем на стороне высокого напряжения ШВВ-2 с выключателем нагрузки ВНП-6/1250, [11]; на стороне низкого напряжения ШНВ-2.1 У3 ЭЩ с выключателем серии ВА 51-35 с А, без теплового расцепителя [3].
Питание магистральных шинопроводов от КТП осуществляется посредством кабелей, которые выбираются по условиям (4.4), (4.5). Для выбора кабелей необходимо рассчитать токи, объединив соответствующие группы. Результаты расчёта токов групп представлены в таблицах 6.1-6.2. Кабели прокладываются по стенам на кронштейнах, по колоннам на кронштейнах вместе с несущим тросом и в лотках. Результаты выбора представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.1. Выбор шкафов
Группа Тип шкафа На вводе Распределение, Iн А Тип
аппарата до 63 до 100 до 250 11 ПР85-Ин1-209 ВА52Г31 - 2 4 12 ШР85-Ин1-10 РБ4, 1х400 1 3 2 13 ПР85-Ин1-214 ВА52Г31 - - 6 16 ШР85-Ин1-04 РБ4, 1х400 6 - - 17 ШР85-Ин1-16 РБ4, 1х400 2 2 2 22 ШР85-Ин1-01 РБ2, 1х250 3 - - 28 ПР85-Ин1-001 ВА52Г31 - 5 - 29 ПР85-Ин1-208 ВА52Г31 - 3 2 30 ШР85-Ин1-08 РБ4, 1х400 - - 4 31 ШР85-Ин1-01 РБ2, 1х250 4 - - 36 ПР85-Ин1-001 ВА52Г31 - 4 - 37 ПР85-Ин1-015 ВА52Г31 - 3 4 38 ШР85-Ин1-01 РБ2, 1х250 6 - - 39 ПР85-Ин1-012 ВА52Г31 - 4 - 44 ПР85-Ин1-012 ВА52Г31 - 2 - 47 ПР85-Ин1-001 ВА52Г31 - 4 -

Таблица 6.2. Выбор кабелей для присоединения магистральных шинопроводов
Участок сети Iр, А Iз, А КЗ Iдоп, А Марка кабеля КТП – ШМА1 1134,24 1250 0,66 880 ВВГ 3(240 + 1(75 КТП – ШМА2 1007,41 1250 0,66 880 ВВГ 3(240 + 1(75
Таблица 6.3. Выбор ответвлений от магистрального шинопровода.
Участок сети IР,А Кз Iв,А Iд,А Iдоп,А Проводник Способ прокладки ШМА1-ШРА2 34,36 0,66 100 66 80 ВВГ-3х16+1х6 открыто на лотке ШМА1-ШРА3 102,6 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА1-ШРА4 84,03 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА1-ШРА5 92,11 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА1-ШРА6 72,62 0,66 160 105,6 120 ВВГ-3х35+1х16 открыто на лотке ШМА1-ШРА7 110,3 0,66 200 72,79 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА1-ШРА8 95,23 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА1-ШРА9 56,67 0,66 100 66 80 ВВГ-3х16+1х6 открыто на лотке ШМА1-ПР11 207,5 0,66 250 165 180 ВВГ-3х70+1х35 открыто на лотке ШМА1-ШР12 36,37 0,33 315 103,95 120 ВВГ-3х35+1х16 открыто на лотке ШМА1-ПР13 236,3 0,66 250 165 180 ВВГ-3х70+1х35 открыто на лотке ШМА1-ШР17 11,90 0,33 63 20,79 45 ВВГ-3х10+1х4 открыто на лотке ШМА1-ШР16 40,69 0,33 125 41,25 45 ВВГ-3х10+1х4 открыто на лотке ШМА1-ШР22 6,23 0,33 50 16,5 25 ПВ-4х6+1х4 открыто на лотке ШМА2-ПР29 131,3 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА2-ШР31 5,15 0,33 50 16,5 25 ПВ-4х6+1х4 открыто на лотке ШМА2-ШР30 141,4 0,33 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА2-ПР36 47,02 0,66 100 66 80 ВВГ-3х16+1х6 открыто на лотке ШМА2-ПР37 122,3 0,66 200 132 145 ВВГ-3х50+1х25 открыто на лотке ШМА2-ШР38 15,12 0,33 100 33 45 ВВГ-3х10+1х4 открыто на лотке ШМА2-ПР39 51,78 0,66 100 66 80 ВВГ-3х16+1х6 открыто на лотке ШМА2-ПР44 44,01 0,66 63 41,58 45 ВВГ-3х10+1х4 открыто на лотке ШМА2-ПР28 77,01 0,66 160 105,6 120 ВВГ-3х35+1х16 открыто на лотке ШМА2-ПР47 47,24 0,66 63 41,58 45 ВВГ-3х10+1х4 открыто на лотке

7. Компенсация реактивной мощности

Определение мощности конденсаторных установок на напряжении до 1000 В
Суммарная мощность конденсаторных установок напряжением до 1000 В определяют последовательно двумя этапами расчета: по минимуму приведенных затрат.
- по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и цеховые
трансформаторные подстанции;
- по минимуму приведенных затрат на конденсаторные установки и потери
электроэнергии в цеховых трансформаторах и сети 10 кВ предприятия, питающей
эти трансформаторы;
(7.1)
По первому критерию основную мощность конденсаторных установок следует определять из целесообразности и возможности уменьшения числа цеховых трансформаторов или снижения их номинальной мощности. По второму критерию дополнительную мощность конденсаторных установок следует определять из условия снижения потерь мощности и энергии до допустимой величины.
Заключение
В данной курсовой работы была спроектирована система электроснабжения ремонтно-механического цеха.

При этом были рассмотрены и решены следующие вопросы и задачи:
При проектировании внутрицехового электроснабжения ремонтно-механического цеха выполнен выбор:
защитной и пусковой аппаратуры;
питающих кабелей и проводов;
распределительных шинопроводов и шкафов;
ЦТП;
компенсирующих устройств на напряжение до 1000 В;
компенсирующих устройств на напряжение выше 1000 В;
трансформатор на ЦТП.
Литература
Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. ( 6-е изд., перераб. и доп. ( М.: Энергоатомиздат, 1985. ( 640 с.
Асинхронные двигатели серии 4А Справочник А. Э. Кравчик, М. М Шлаф и др. – М.: Энергоиздат 1982. – 504 с., ил.
Ус А.Г., Широков О.Г. Теоретические сведения об оборудовании. Для курсового и дипломного проектирования. Ч.1.-ротапринт ГГТУ им. П.О. Сухого, Гомель, 1997.
Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок: Учебник для учащихся электротехнических специальностей средних специальных учебных заведений 4-е изд., перераб., и доп. – М.: Высш. шк., 1990-366с., ил.
Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок № 7-8 РТМ 36.18.32.4.-92 Москва, ВНИПИ Тяжпромэлектропроект.
Электрические комплектные устройства. Католог 1999 издательства – Мн.: НВФ Иносат.
Кудрин Б. И., Прокопчик В. В. Электроснабжение промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – Мн.: Высш. шк., 1988. – 357 с.: ил.
Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. – М. Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.
Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю. Г. Барыбина и др. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
Федоров А. А., Старкова Л. Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 386 с.: ил.
11. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. ( 4-е изд., перераб. и доп. ( М.: Энергоатомиздат, 1989. ( 608 с.: ил.
12. Радкевич В.Н. Проектирование систем электроснабжения. Минск, НП ООО “ПИОН”, 2001.
30