Расчёт электрических нагрузок

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по профессиональному модулю

ПМ.02 «Организация и выполнение работ по монтажу и наладке электрооборудования промышленных и гражданских зданий»

 

Тема: Внутреннее электроснабжение и монтаж электрооборудования ремонтного цеха

 

 

Выполнил студент _____ группы	__________
Проверил преподаватель	____________

 

Степное Озеро

2019

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение…………………………………………………………………………….	5
1	Электроснабжение цеха……………………………………………………………………	6
1.1	Краткое описание технологического процесса с указанием категоричности потребителей…………………………………………………………………………..	6
1.2	Расчёт электрических нагрузок…………………………………………………	7
1.3	Расчёт и проектирование электрического освещения……………………………	11
1.4	Расчёт и выбор компенсирующего устройства распределительной мощности……	12
1.5	Расчёт и выбор распределительной сети напряжением до 1000 В…………………	16
1.6	Расчёт и выбор защитной и коммутационной аппаратуры…………………………	19
1.6.1	Расчёт и выбор автоматических выключателей………………………………………	19
1.6.2	Расчет и выбор магнитного пускателя (контактора)………………………………	23
1.6.3	Расчет и выбор питающей сети………………………………………………………	26
1.6.4	Выбор распределительных пунктов…………………………………………………	28
1.7	Расчёт числа и мощности трансформаторов на трансформаторной подстанции…	29
2	Монтаж электрооборудования проектируемого объекта …………………………	31
2.1	Организационные и подготовительные мероприятия при производстве электромонтажных работ……………………………………………………………	31
2.2	Определение физических объемов электромонтажных работ……………………	32
3	Техника безопасности при производстве электромонтажных работ ………………	33
3.1	Общие положения……………………………………………………………………	33
3.2	Меры безопасности при монтаже силовой проводки в трубах………………………	33
3.3	Меры безопасности при работе с электрифицированным инструментом…………	34
3.4	Меры безопасности при работе с ручным инструментом электромонтажника……	34
3.5	Меры безопасности при электросварных работах……………………………………	34
4	Сдача объекта в эксплуатацию ………………………………………………………	36
5	Природоохранные мероприятия при производстве электромонтажных работ……	37
	Заключение ……………………………………………………………………………….	38
	Список использованных источников и литературы …………………………………	39

Перечень графического материала

Лист 1 (А1)	План объекта с расположением силового электрооборудования и распределительных сетей
Лист 2 (А1)	Однолинейная схема

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка системы внутреннего электроснабжения, и монтажа распределительной сети до 1000 В и электрооборудования ремонтного цеха.Цех расположен на территории Алтайского края, г.Барнаул.

При проектировании внутреннего электроснабжения данного объекта, мною будут рассмотрены следующие вопросы:

- Особенности технологического процесса данного цеха, общие характеристики потребителей электроэнергии (по напряжению, надежности и т. п.).

- Характеристика окружающей среды производствен­ных помещений.

- Расчёт электрических нагрузок и осветительных сетей.

- Выбор рационального напряжения для питающей се­ти цеха.

- Выбор числа, мощности и типа силовых трансформа­торов.

- Выбор конструкции распределительного устройства (РУ) и конструк­ции трансформаторной подстанции - ТП.

- Выбор и расчет релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения цеха.

Исходными данными к курсовому проекту являются собранные во время производственной практики материалы о месторасположении и условиях работы основного технологического и электрического оборудования, его паспортных данных и необходимых для расчёта коэффициентах.

Электроснабжение цеха

Краткое описание технологического процесса с указанием категоричности потребителей

 

Ремонтный цех расположен в г. Барнауле, Алтайского края.

Цех предназначен для ремонта электрооборудования. Он является один из цехов ремонтного завода и имеет одно основное производственное помещение.

Данный цех по категории электроснабжения относится ко второй категории.

В цеху установлено штатное оборудование:

- Вентилятор вытяжной;

- Высокочастотная установка для сушки;

- Фуговальный станок;

- Вертикально-сверлильный станок;

- Полировальный станок;

- Круглошлифовальный станок;

- Лесопильная рама;

- Электрорубанок;

- Циркуляционно-маятниковая пила;

- Циркуляционная пила;

- Вентилятор вытяжной;

- Высокочастотная установка для сушки древесины;

- Фуговальный станок;

- Шипорезный станок;

- Фрезерный станок;

- Комбинированный деревообрабатывающий станок;

- Стружечный транспортер;

- Кра-балка.

Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 6 м каждая. Полы – керамическая плитка, бетонные.

Высота здания и вспомогательных помещений 6 м.

Цех расположен во втором климатическом районе, где средняя температура зимой минус 20⁰С, летом, а летом плюс 25⁰С. Относительная влажность воздуха достигает 68%. Глубина промерзания грунта 1,2 м, глубина залегания грунтовых вод – 6 м. Грунт – суглинок.

 

 

Расчёт электрических нагрузок

Для определения расчетных электрических нагрузок, мною будет использоваться метод коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм). Все электроприёмники объекта в соответствии с технологическим процессом разделённые на 6 узлов. В качестве примера, будет произведен расчет для (Автомат болтовысадочный) (поз.18) и 2 узла присоединения.

 

n₁₈=1, n_узл2 = 11,

 

в каждой группе электроприемников и по узлу в целом находим пределы номинальных мощностей, приведенных к ПВ 100%:

 

Р_ном18 = 4,0 кВт.

 

Подсчитываем суммарную номинальную мощность всех электроприёмников в группе и узле∑ Р_{ном уз} по формуле:

 

∑ Р_ном.уз.= ∑ Р_i,                                               (1)

 

где ∑ Р_ном – суммарная номинальная мощность группы электроприёмников, кВт;

∑ Р_i– единичная номинальная мощность электроприёмников, кВт.

 

∑ Р_{ном 18}=4,0×1=4,0 кВт,

 

∑ Р_{ном 2 уз}= 3,0×5+4×1+5×1+7,5×1+10,0×2+10,0×1= 61,5 кВт.

 

Для каждой группы однородных электроприёмников определяем среднюю активную и реактивную нагрузку за наиболее загруженную смену:

 

Р_см = К_и× Р_ном,                                                 (2)

 

Q_см = Р_см×tgφ,                                                 (3)

 

где Р_см– средняя активная мощность группы электроприёмников за наиболее загруженную смену, кВт;

    К_и – коэффициент использования электроприёмников;

    Р_ном – номинальная мощность электроприёмников, кВт;

Q_см – средняя реактивная мощность группы электроприёмников за наиболее загруженную смену, кВАр.

Значение tgφ определяем из значения cosφ; tgφ₁ = 1,02.

 

 

Р_{см 1} = 0,14 × 4,0 = 0,56 кВт;

 

Q_{см 1} = 0,56 × 1,02 = 0,57кВАр.

 

Для узла присоединения суммируем активные и реактивные составляющие мощностей по группам разнородных электроприёмников:

 

Р_{см уз} = ∑ Р_см,                                                                       (4)

 

Q_{см уз} = ∑Q_см,                           (5)

 

где Р_{см уз} – средняя активная нагрузка на максимально загруженную смену, кВт;

Q_{см уз} – средняя реактивная нагрузка на максимально загруженную смену, кВАр;

∑ Р_см– суммарная активная мощность группы электроприёмникова максимально загруженную смену, кВт;

  ∑Q_см – суммарная реактивная мощность группы электроприёмников а максимально загруженную смену, кВАр.

 

Р_{см уз2}= 8,61 кВт;

 

Q_{см уз2}= 7,65кВАр.

 

Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования узла и tgφ_уз:

 

 ,                                             (6)

 

,                                           (7)

 

где Р_{см уз} – сменная активная мощность для узла присоединения, кВт;

tgφ_уз – средневзвешенное значение тангенса φ узла;

∑ Р_ном – суммарная номинальная мощность группы электроприёмников, кВт;

Q_{см уз} – сменная реактивная мощность для узла присоединения, кВАр.

К_{и уз} - средневзвешенное значение использования узла;

 

К_{и уз2}= ,

 

.

 

По значению tgφ_уз определяем cosφ_уз – средневзвешенное значение коэффициента мощности узла присоединения: cosφ_уз = 0,75.

Для определения эффективного числа электроприёмников узла присоединения необходимо учитывать показатель силовой сборки:

 

,                                                       (8)

 

где m – показатель силовой сборки;

 – номинальная мощность наибольшего электроприёмника узла, кВт;

– номинальная мощность наименьшего электроприёмника узла, кВт.

 

.

 

Так как К_{и уз} = 0,8>0,3; m = 3 > 3; то эффективное число электроприёмников n2 для узла присоединения определим по формуле:

 

n2_узла = ,                                                             (9)

 

где  – сумма номинальных мощностей всех электроприёмников узла, кВт;

 – номинальная мощность наибольшего электроприёмника узла, кВт;

 

n_2узла = = 9 шт.

 

В зависимости от К_и и n₁ определяем по формуле коэффициент максимума К_макс = 2,20 (по справ.данным). С учётом К_максопределяем расчётную максимальную нагрузку узла:

 

Р_р= К_макс×Р_{см уз},                                                             (10)

 

где Р_р– расчётная максимальная активная нагрузка узла, кВт;

Р_{см уз} – сменная активная мощность для узла присоединения, кВт;

К_макс– коэффициент максимума.

 

Р_р= 2,20 × 8,61 = 18,94 кВт.

 

Расчётную реактивную мощность определяем по формуле:

 

Q_р= 1.1×Q_{см уз},                                               (11)

 

где Q_р – расчётная максимальная реактивная нагрузка узла, кВАр;

Q_{см уз} – сменная реактивная мощность для узла присоединения, кВАр.

 

Q_р= 1,1 × 7,65 = 8,41кВАр.

 

Определяем полную мощность узла по формуле:

 

,                                                 (12)

 

где S_р – расчётная полная мощность узла присоединения, кВ*А;

Р_р – полная расчётная активная мощность узла присоединения, кВт;

Q_р – полная расчётная реактивная мощность узла присоединения узла, кВар.

 

кВА.

 

Определяем расчётный ток узла присоединения:

 

,                                                        (13)

 

где I_р – полная расчётный ток всех узлов присоединения, А;

S_р – расчётная полная мощность узла присоединения, кВ*А;

U_ном – номинальное напряжение сети, кВ.

 

 

Данные по объекту получаем путём суммирования мощностей и токов всех узлов присоединения. Величины коэффициента использования электроприёмников и коэффициента мощности за объект определяем так же, как и для узла №2.

Данные расчёта заносим в таблицу 2.