Материал: Проект электроснабжения мостового электрического крана

Проект электроснабжения мостового электрического крана

Содержание

Введение

.        Исходные данные

.1      Заданные исходные данные

.        Выбор мощности питающего трансформатора

.        Расчёт кабельной сети

.1      Высоковольтная кабельная сеть

.1.1   Расчёт кабелей питающих ТП

.1.2   Расчёт и выбор кабелей по длительной нагрузке и длительно-допустимой температуре нагрева жил

.1.3   Выбор сечений кабелей по условию экономичности

.2      Низковольтная кабельная сеть

.2.1   Расчёт кабелей по допустимой нагрузке и длительно допустимой температуре нагрева жил

.        Расчёт токов короткого замыкания

.1      Определение приведённых длин кабелей

.2      Расчёт токов КЗ в сетях ВН

.3      Расчёт токов КЗ в сетях НН

.        Расчёт сети по потере напряжения при нормальной работе электроприёмников

.        Выбор аппаратуры управления и защиты

.1      Выбор магнитных пускателей

.2      Выбор автоматических выключателей

Заключение

Список литературы

Введение

Основным потребителем электроэнергии является промышленность, на её долю приходится более 60 % всей вырабатываемой в стране электрической энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственными процессами и др. Сейчас существуют технологии (электрофизические и электрохимические способы обработки металлов и изделий), где электроэнергия является единственным энергоносителем.

В условиях ускорения научно-технического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличивается благодаря созданию гибких роботизированных и автоматизированных производств.

Все эти потребители электроэнергии нуждаются в электроснабжении.

Электроснабжение характеризуется надёжностью и качеством. К понятию качества в первую очередь относится качество электроэнергии, на которое влияют различные нарушения и искажения формы питающего напряжения. Эти нарушения могут поступать из энергосистемы: например, грозовые импульсы, коммутационные перенапряжения вследствие коммутации участков электрической сети, провалы и отклонения напряжения во время автоматического включения резерва и переключения потребителей на другие источники питания. Надёжность системы электроснабжения и отдельных её элементов зависит от самых различных факторов, определяемых как внутренними особенностями системы, так и воздействием внешних условий.

Требования по надёжности электроснабжения потребителей изложены, прежде всего, в таком основополагающем нормативном документе, как «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). В качестве главного показателя надёжности электроснабжения вводится категория надёжности. В ПУЭ различают три категории в зависимости от требований к надёжности и времени устранения неисправностей, при этом в первой категории выделяют особую группу.

Качество электроэнергии (качество напряжения) нормируется в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения». В стандарте определяются показатели и нормы качества электроэнергии в электрических сетях систем электроснабжения общего назначения переменного трёхфазного и однофазного тока частотой 50 Гц в точках присоединения электрических сетей, находящихся в собственности различных потребителей электроэнергии.

Показатели качества электроэнергии в электрических сетях, находящихся в собственности потребителей, регламентируются отраслевыми стандартами и иными нормативными документами, но они не должны быть ниже норм ГОСТа для точек общего присоединения.

Электрическая сеть должна быть гибкой, т.е. приспособленной для разных режимов распределения мощности, возникающих в результате изменений нагрузок потребителей, а также приспособленной для плановых и аварийных отключений отдельных элементов сети. Схема электрической сети должна обеспечивать возможность её последующего развития без коренных изменений.

Наряду с обеспечением работоспособности, гибкости, надёжности электроснабжения и качества поставляемой потребителям электроэнергии электрическая сеть должна быть экономичной. Это требование заключается в обеспечении минимального расхода финансовых, энергетических, трудовых и других ресурсов на сооружение электрической сети, передачу и распределение по ней электроэнергии.

1.     
Исходные данные

Проект электроснабжения мостового электрического крана г/п 10/5 т

Исходные данные

Высоковольтный кабель - от источника питания до трансформатора - 125 м

Низковольтный кабель от трансформатора до ПР - 1 - 25 м

Низковольтный кабель от трансформатора до ПР - 2 - 25 м

Температура окружающей среды К= -15 °С

Продолжительность максимальной нагрузки Т= 6000 часов в год.

.2 Заданные исходные данные

Для определения суммарной установленной мощности электроприёмников, питающихся от трансформаторной подстанции составляем таблицу с указанием их технических данных.

Таблица № 1. Технические данные электроприёмников

№ п/п       Тип электроприёмника   P

(кВт)I

Для удобства расчёта электроприёмники в таблице расположены в очерёдности их включения в работу.

Напряжение кабеля питающего трансформатор 6 кВ. Напряжение кабелей распределительных пунктов, питающих электроприёмники 0,4 кВ.

Электродвигатели главного, второго и третьего подъёмов, а также электродвигатели передвижения тележки и передвижения моста по степени надёжности электропитания относятся ко второй категории. Ремонтная кран-балка № 11 и сварочные трансформаторы относятся к третьей категории надёжности электропитания.

Температура окружающей среды -15 °С. Продолжительность максимума нагрузки составляет 6000 часов в год. Напряжение питания электроприёмников U=0,4 кВ.

Обозначение электроприёмников (их нумерация) и значения длин кабелей приведены в таблице № 2.

Таблица № 2. Длины кабелей

 - коэффициент спроса мостового крана;

 - коэффициент спроса кран-балки;

 - коэффициент спроса сварочного трансформатора.

2.     
Выбор мощности питающего трансформатора

трансформатор кабель нагрузка замыкание

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснованным. При выборе трансформатора необходимо учитывать затраты на приобретение трансформатора и годовые эксплуатационные расходы. Номинальная мощность питающего трансформатора подбирается таким образом, чтобы обеспечить надёжное электропитание всего оборудования, подключённого к нему.

При выборе расчётной мощности питающего трансформатора следует учитывать продолжительность включения каждого из электроприёмников, а также средневзвешенный коэффициент мощности и коэффициент спроса группы электроприёмников.

Для расчёта номинальной мощности трансформатора используется формула (2.1):

,             (2.1)

где  - коэффициент спроса группы электроприёмников, определяется по следующей формуле:

;                    (2.2)

 - средневзвешенный коэффициент мощности группы электроприёмников, он равен:

 (2.3)

Рассчитываем коэффициент спроса и коэффициент мощности исходя из заданных данных и формул (2.2) и (2.3), соответственно:

;

Вычислим сумму номинальных мощностей всех электроприёмников. Умножим сумму мощностей все электроприёмников на корень из 0,4, так как продолжительность включения всех электроприёмников равна 40 %.

 кВт.

Подставим ранее вычисленные значения в формулу (2.1) и вычислим номинальную расчётную мощность трансформатора:

 кВА.

Итак, после того, как мы определили номинальную расчётную мощность, выбираем по справочнику трансформатор, ближайший по мощности (по верхнему пределу). В данном случае мощность должна быть выше 152,2 кВА. Поэтому силовой понижающий трансформатор должен иметь мощность не менее 160 кВА. По условиям данного курсового проекта первичное напряжение составляет 6 кВ. Значит, наиболее подходящим, по техническим характеристикам, трансформатором является ТМ-160/6.

Используя формулу нахождения номинальной мощности трёхфазного трансформатора, выведем формулы нахождения номинальных токов обмоток высшего и низшего напряжения: