Электроснабжение силового оборудования Дворца культуры и техники АО "АВТОВАЗ"


	Загрузить архив:
	Файл: ref-12148.zip (223kb [zip], Скачиваний: 102) скачать

Тольяттинский химико-технологический колледж

Задание № 28

На курсовой проект по предмету: «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий»

Студенту: Самойлову Егору Сергеевичу

Курс: III группа: 98-ЭЭП-155 специальность: 2913 Техник-электрик

1.Тема курсового проекта: Электроснабжение силового оборудования ДКиТ АО «АВТОВАЗ»

2.Исходные данные: перечень электрооборудования ДКиТ АО «АВТОВАЗ» с номинальными мощностями. План расположения оборудования, нормы минимального освещения вторая климатическая зона

Содержание проекта:

1.Пояснительная записка: Введение: 1. Характеристика ДКиТ (отделения) 2. Выбор рода тока и напряжения; заключение и литература

2.Расчетная часть проекта: 3. Расчет электрических нагрузок; 4. Расчет нагрузки освещения; 5. Расчет компенсирующего устройства; 6. Выбор числа и мощности трансформаторов; 7. Расчет силовых сетей, расчет токов короткого замыкания; 8. Расчет заземляющего устройства.

3.Графическая часть проекта:

1 лист: Схема электроснабжения зоны «Б» ДКиТ АО «АВТОВАЗ»

2 лист: План подстанции ДКиТ АО «АВТОВАЗ»

Дата выдачи задания«19» февраля__________2001г.

Срок окончания проекта«21» мая____________2001г.

Председатель предметной комиссии Коровина Л.Э.

Преподаватель_________________________________

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Тольяттинский химико-технологический колледж

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

По предмету: «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий»

уч-сягруппы 98-ЭЭП-155

Ф.,И.,О., Самойлова Егора Сергеевича

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Тольяттинский химико-технологический колледж

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По предмету: «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий».

Тема курсового проекта: Электроснабжение силового оборудования ДкиТ АО «АВТОВАЗ»

Учащийся группы 98-ЭЭП-155

Самойлов Егор Сергеевич.

Преподаватель: Макотрина Л. А.

г. Тольятти _______________________2001 г.

1. Характеристика ДКиТ АО «АВТОВАЗ»

Дворец культуры и техники является структурным подразделением Акционерного общества АВТОВАЗ, входит в дирекцию по быту и социальным вопросам генерального департамента работы с персоналом, имеет свой текущий счёт в банке, печать , штампы со своим и фирменные бланки с собственной символикой на основе А.О. «АВТОВАЗ».

Деятельность «Дворца» направлена на пропаганду культуры, развитие самостоятельного творчества, организацию досуга трудящихся завода их семей и жителей Автозаводского района г. Тольятти.

Местонахождение «Дворца»: 445038 Российская Федерация, Самарская область, г. Тольятти ул. Юбилейная 8 .

Размеры описываемого помещения зоны «Б», длина составляет 20 метров, ширина 30 метров и высота (средняя) 4 метра. Производственная (коммунальная) площадь 600 М квадратных. Конструкция здания выполнена в основном из железобетона с применением кирпичной кладки. Помещение внутри ДКиТ отделано декоративнымиматериалами (гипс, штукатурка, дерево, ткани). Среда в помещении ДКиТ невзрывоопасная. Основным оборудованием ДКиТ является осветительные приборы, электродвигатели лифтов и вент камер, а также электроприводы сцены. По категории бесперебойности в электроснабжении здание ДКиТ относится к I (первой), т.е. отключение электропитания возможно только на время автоматического включения резерва. Питание (запитка) выполнена от 2х (двух) трансформаторной подстанции, которая расположена рядом с ДКиТ.

Прокладка кабелей внутри помещения выполнена внутри стальных труб (в стенах) и проводами связи на стенах здания. Применяемая схема электроснабжения в здании ДКиТ АО «АВТОВАЗ»- радиальная. При радиальныхсхемах от распределительного щита трансформатора подстанции отходят отдельные питающие линии к мощным электроприемникам или групповым распределительным пунктам, от которых в свою очередь по отдельным линиям питаются прочие мелкие электроприемники. Такие схемы обладают высокой степенью надежности, но требуют больших капитальных затрат.

Освещение ДКиТ – рабочие , аварийное и общее, местное.

Лампы, расположенные в здании установлены разных мощностей: 100, 150, 200, Вт в потолке, на потолке и навесных люстрах.

Предметом деятельности «Дворца» является:

2. Выбор рода тока и напряжения.

Питание электроприемников электроэнергией в здании гражданских предприятий. Источниками этих сетей являются трансформаторы в здании. Системы здания ДКиТ АО «АВТОВАЗ» создаются в соответствии с конкретными требованиями здания (конструкция сети, универсальность и достаточная гибкость сети). Конструктивное исполнение сети должно обеспечить безопасность эксплуатации.

Питание подстанции ДКиТ принимает 10 кв. как основное от городского РПП. В здании ДКиТ применяется напряжение 220/380В, напряжение 220В применяется для осветительных приборов, а так же бытовых, расположенных в здании. Для питания других приборов (двигателей лифтов и вент-камер) используются 380В.

Напряжение системы 380/220В получило самое широкое распространение т.к. наиболее полно удовлетворяет основным условиям питания потребителя.Она обеспечиваетотносительно низкое напряжение между землей и проводом по сравнению с системой 660/380В и дает возможность совместногопитания силовой и осветительной сети по сравнению с системой 220/127В, имеет меньшие потери напряжения и мощности, что позволяет уменьшить сечение проводов, Основной род ток переменный.

3.Расчет электрических нагрузок.

Электрические нагрузки гражданских зданий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: мощности питающих и распределительных сетей, городских трансформаторных подстанций, а так же подстанций непосредственно относящихся к зданию. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором припроектировании и эксплуатации электросетей.

При расчете силовых нагрузок во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки - к уменьшению пропускной способности электросети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.

Расчетные силовые нагрузки будем определять по методу «коэффициента максимума». В основу определения таких нагрузок от группы электроприемников с учетом коэффициента максимума положен метод «упорядоченных диаграмм», позволяющих по номинальной мощности и характеристике электроприемников определить расчетный максимум нагрузки. Расчет выполняется по узлам питания системы электроснабжения (распределительный пункт, силовой шкаф, питающая линия) в следующем порядке:

1.Все электроприемники, присоединенные к питающей линии разбивают на характерные группы с одинаковыми коэффициентами использования (Ки). Подсчитываем их количество в каждой группе и целомпо питающей линии. Данные заносятся в таблицу 1.

Лифт № 1 ЛР 11=S Рном= при ПВ=1= n × Рном ×ÖПВ=1×11×1=11 кВт Вентилятор ЛР 11 = SРном = n× Рном = 1×11,6=11,6 кВт

Радиоузел ЛР 11 =SРном= n× Рном= 1×3=3 кВт

Лифт ЛР 61 = SРном= n × Рном × ÖПВ=2×13×1=26 кВт

Вент камераЛР 61 = SРном= n × Рном= 2×11,25= 22,5 кВт

Далее определяется аналогично.

На примере трёх групп электроприёмников

ЛР 11 М=

ЛР 12 М=

ЛР 61 М=

5. Находим коэффициент использования (Ки) и значение cosjпо таблице 2.11(4). По cos j находим Tg j из таблицы Брадиса.

6. Qсм, Квар сменные мощности по формулам:

Рсм=Ки×S Рном,Qсм=Рсм*Tgj на примере нескольких электроприёмников
лифт №1 ЛР 11 Рсм = Ки×SРном = 0,4×11=4,4 кВт.
Вентилятор ЛР11 Рсм = Ки×SРном = 0,6×11,6=6,96 кВт.

Радиоузел ЛР 11 Рсм = Ки×SРном = 0,2×3=0,6 кВт.

АТС ЛР 11 Рсм = Ки×SРном = 0,5× 1=0,5 кВт
лифт № 1 ЛР 11Qсм= Рсм×Tgj=4,4×1,16=5,104кВар

вентилятор ЛР 11 Qсм= Рсм×Tgj= 6,96×0,75=5,22кВар

радиоузелЛР 11 Qсм= Рсм×Tgj= 0.6×0.32=0.192Квар

далее считается аналогично

7. Определяем коэффициент использования для линии по формуле: Кил=
на примере нескольких групп электроприёмников.

общая Кил по ЛР 11=

общая Кил по ЛР 12=

общая Кил по ЛР 61=

далее считается аналогично

8. Tgjдлялинии по формуле: Tgj ср=

на примере нескольких электроприёмников

всего Tgj ср ЛР 11=

всего Tgj ср ЛР 12=

всего Tgj ср ЛР 61=

cosjср находится по таблице Брадиса.

9. n эф. Далее из учебника.

n эф по ЛР 11 не определяется (формула 2,36 стр. 56)

n эф по ЛР 12 =3, n эф по ЛР 61=3. Итого по n эф= 2× S Рном/ Рном мах= 2× ×984,4/ 215=9

10.n эф находим Кмах по 2,13(4).

Всего Кмах по ЛР 11= Рмах / Рсм= 23,94/ 12,46=10,92

Всего Кмах по ЛР 12= Рмах/ Рсм= 214,91/ 114,93=1,87

Всего Кмах по ЛР 61= Рмах/ Рсм= 121,5/ 64,99=1,87

11.Qмах, кВар, мощности : на примере нескольких электроприемников.

по формуле: Рмах= Кмах× S Рсм.

Qмах находится в зависимости от n эф:

Если n эф £ 10, то Qмах= 1,1× S Qсм

Если n эф > 10, то Qмах= S Qсм

всего Рмах по ЛР 11= Кз× SРном= 0,9× 26,6= 23,94кВт

всего Рмах по ЛР 12= Кмах× S Рсм= 1,87× 114,93= 214,91

всего Рмах по ЛР 61= Кмах× S Рсм=1,87× 64,99= 121,5кВт

всего Qмах по ЛР 11=S Qсм= 10,756 кВар

всего Qмах по ЛР 12=1,1× S Qсм=1,1× 104,155=114,5 кВар

всего Qмах по ЛР 61=1,1× S Qсм= 1,1× 35,402= 38,9 кВар

12.Sмах, кВА по формуле:

Sмах= =ÖРмах+ Q мах

всего Sмах по ЛР 11=ÖР мах+Q мах= Ö23,94 + 10,756 = 26,24кВА

Sмах по ЛР 12= ÖР мах+ Q мах=Ö214,91 + 114,5 = 243,5кВА

всего Sмах по ЛР 61= ÖР мах+ Qмах = Ö121,5 + 38,9 = 127,5кВА

13.максимальный ток Iмах, А по формуле: Iмах=

где Uном- номинальное напряжение линии в кВ

всего Iмах по ЛР 11=

всего Iмах по ЛР 12=

всего Iмах по ЛР 61=

Расчет для других узлов питания производится аналогично, данные сводятся в таблицу 1.

4.Расчёт освещения.

Одним из наиболее простых способов определения мощности ламп необходимых для освещения каких-либо помещений является расчёт по методу удельной мощности. Удельной мощностью называется отношение установленной мощности к величине освещаемой площади. Этот метод широко применяется и может быть рекомендован для расчёта общего раыномерного освещения производственных (коммунальных) помещений и вспомогательных помещений любой площади (с увеличением площади точность расчёта повышается).

Сущность расчёта освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и место его установки, высоты подвеса его над рабочей поверхностью, освещённости на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности. Задавшись числом светильников и зная площадь помещения можно определить мощность одной лампы.

Для проектируемого здания: длина 20 (м) метров, ширина 30 (м) метров, высота 4 (м)

Расчёт производится, используя (2)

1. Emin, 50= Лк.

Н- высота помещения, м

Но- высота потолка над рабочей

Поверхностью, м.

hp- высота рабочей поверхности, м

h- расчётная высота, м

hc- высота свеса светильника, м

hn- высота подвеса светильника

над полом, м

Тип используемых светильников: Нормальное исполнение.

Данные рисунка 1:

Н=4м ср. hp=1м hc=0,5 м

Ho=3м h=2,5 м hn=3,5 м

3. h, м, принимая расстояние светильников от потолка (hc) и высоту рабочей поверхности (hp): h= H-(hс+ hр)= 4- (0,5+ 1)= 2,5 м

4. L/h в зависимости от типа светильника: L/h= 1,5

5. расстояние между светильниками L, м:L= 1,5× h= 1,5 × 2× 5= =3,75(м)

6. S, м

S = a × b =20×30=600 м , где а – длина помещения =20 м

b- ширина помещения =30м

7.Находится количество светильников в длину и ширину, учитывая расстояние от стены до светильника собеих сторон помещения. Для этого из длины и ширины помещения отнимается по 1.60 м. и полученные значения делятся на найденное расстояние между светильниками L. Полученное значение округляется до целого.

В длину помещения 6 светильников, в ширину 8 светильников. Всего светильников 6× 8= 48 шт.

8. Определяется общая мощность освещения, Р общ., кВт: Р общ= Wуд× S= =20×600= 12000

Wуд- удельная мощность , определяется от типа светильника, нормы минимальной освещенности, площади цеха (принимается Wуд= 8- 20ВТ/м; S-площадь цеха, м 600).Р общ= Вт (кВт)

9. Определяется фактическая мощность одной лампы, Рлф, Вт:

Рлф=

N-количество светильников.

10. Принимаем стандартную мощность одной лампы накаливания равную 250Вт, из стандартного ряда мощностей.

11. Принятая к установке лампа будет отличаться от расчетной, что приведет к изменению освещенности от нормальной.

Правила допускают:

Увеличение освещенности на 20% от Emin

Уменьшение освещенности от 10% от Emin

12. Найдем на сколько фактическая освещенность отличается от расчетной:

Рлф – Емin

=> Ех= (Рл× Emin)/Рлф= (250× 50лк)/250Вт= 50Лк

Рл - Ех

Еmin-100%

=>х = (Ех×100%)/Emin=(50×50лк)= 100%

Ех – х %

Фактическая освещенность не отличается от расчетной.

13.

1. Длина помещения = 20 м

2. Ширина помещения = 30 м

3. Расстояние между светильниками ср. =3,75 м

4. Расстояниеот стены до светильника с обеих сторон помещения 1,60 м

14.По количествусветильников и мощности лампы определяется общая действительная мощность Рд, ВТ(кВт) :

Рдв =n×Рл = 24 × 500=12000 Вт

N – количество ламп ;

Рл – мощность лампы, Вт

15.удельная освещённость помещения:

Рду = Вт/м= 20 Вт/м

Расчёты сводятся в светотехническую ведомость:

Светотехническая ведомость.

№

п/п

Наименование

помещения

Освещённость

Лк

Высота подвеса светильников,м

Тип светильника

Тип ламп

Кол-во светильн.

Мощность

Ламп

Пло-щадь

Руд.

Вт/м

Един.

Общая

ДКиТ,

Автоваз

3,5

Нор.

Исп.

Лд

1920

Зона

“Б”

600

16.Считается активная расчётная мощностьосветительной нагрузки по формуле, Вт(кВт)

Росв= Кс × Рдв× Кпра = 0,95 × 12000 ×1,1 = 12540 Вт

Кс- коэффициент спроса = 0,95

Кпра- коэффициент пускорегулирующей аппаратуры = 1,1

17.Cos j= 0.53 ; Tg j = 1.6

18. Определяется расчётная реактивная мощность освещения,

Q расч, Вар(кВАр)

Q осв = Росв ×Tgj Вар= 12540 × 1,6 = 20064 Вар

Результаты расчётов заносятся в таблицу 1.

5. Расчет компенсирующего устройства.

Электрическая сеть представляет собой единое целое, и правильный выбор средств компенсации для сетей промышленного предприятия напряжением

до 1000В, а также в сети 6-10кВ можно выполнить только при совместном решении задачи.

В гражданских зданиях основных потребителей реактивной мощности подсоединяют к сетям до 1000В. Компенсация реактивной мощности потребителей может осуществляться при помощи синхронных двигателей (СД) или батарей конденсаторов (БК), присоединенных непосредственно к сетям до 1000В, или реактивная мощность может передаваться в сеть до 1000В со стороны напряжения 6-10кВ от СД, БК, от генераторов ТЭЦили сети энергосистемы. Источники реактивной мощности (ИРМ) напряжением 6-10кВ экономичнее соответствующих ИРМ до 1000В, но передача мощности в сеть до 1000В может привести к увеличению числа трансформаторов и увеличению потерь электроэнергии в сети и трансформаторов.

Поэтому раньше следует выбирать оптимальный вариант компенсации реактивной мощности на стороне до 1000В.

Рассмотрим возможные два условия выбора мощности и напряжения компенсирующего устройства.

Предварительно выбирается один трансформатор, присоединенный к сети 6-10кВ, нагрузка на который: Рсм= кВт

Qсм= кВар

В помещении нет источников реактивной мощности, компенсация может быть осуществлена конденсаторной батареей 6кВ или 380В.

Определим оптимальный вариант установки конденсаторной батареи и ее мощность.

1. Sо, кВА

So= Рсм/B×N×cosj=204.92 / 0.7×1×0.95=308 кВА

Рсм - активная среднесменная нагрузка, кВт

В - коэффициент загрузки трансформатора- 0,7

cosj= 0,95

N- число трансформаторов= 1.

К установке принимается трансформатор стандартной мощности Sn= 630кВА.

2. Q1,кВАр.

Q1= ÖSh – Рсм =Ö630 –204,92 = Ö396900- 41992= 595 кВАр

Sh- номинальная стандартная мощность трансформатора, кВА.

Вывод: трансформатор пропускает всю среднесменную реактивную мощность.

З = Зо + З1× Q1= 670 + 1,6 × 595=1623 (по высокой стороне)

З=Зо + З1× Q1= 0+3×595= 1785 (по низкой стороне)

Зо- постоянные затраты не зависящие от генерируемой мощности:

Зо= 670 руб. - по высокой стороне

Зо= 0- по низкой стороне

З1- удельные затраты на 1кВАр генерируемой мощности

З1= 1,6 / кВАр - по высокой стороне

З1= 3руб./кВАр - по низкой стороне

Вывод: по высокой стороне производится компенсация, как наиболее экономически выгодная.

4. Рассчитывается мощность компенсирующих устройств Qk, кВАр:

Qk= Pm(Tgjm- Tgjэ)= 204,92(0.8- 0.2)= 1,22 кВАр

Qm- среднесменная реактивная мощность(Qm= РmTgjm), кВАр

Pm-мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума

энергосистемы, принимается по Рсм, кВт

Tgjм- фактический тангенс угла.

Tgjэ- оптимальный тангенс угла энергосистемы (Tgjэ =0,2 , cos jэ =0,98)

Qсм – реактивная сменная мощность на стороне НН, кВАр.

Рсм – активная сменная мощность на стороне НН, кВт.

ОпределяетсяTgjм по формуле:

Tgjм = Qсм / Рсм =170,3 / 204,92 = 0,8

Находится Q к = кВАр.

К установке принимается стандартная конденсаторная установка,

УКН–150 кВАр, номинальная мощность, которой равна 150 кВАр, число и мощность регулируемых ступеней2Х75 шт. Х кВАр.

5. Проверяется фактический тангенс угла Tgj ф

Tgj ф = Qм-Qк/ Рсм= 163,9-150/ 204,92=0,06

Qк – мощность конденсаторных батарей, кВАр

Рсм- среднесменная активная мощность, кВт

Qm= Рсм× Tgjm= 204,92× 0,8= 163,9 кВАр

По Tgjф определяется cosjф= 0,9

Q, кВАр: Q= Qсм- Qк= 170,3- 150= 20,3 кВАр

Qсм- сменная реактивная мощность за наиболее загруженную смену на стороне Н.Н., кВАр

Qк- мощность принятой компенсирующей установки, кВАр

7. С компенсацией: Tgj=Qсм/Рсм= 170,3/204,92= 0,8

cosj= 0,83

Рмах= Кмах× S Рсм = 1,9× 204,92= 389кВт

Qмах= 1,1× S Qсм = 1.1× 20,3 = 22,33кВАр

Sмах= ÖР мах +Q мах= Ö389 + 23,33 = 389кВА

Iмах=Sмах / Ö3 × Uном= 389 / 0,65 = 598 А

Данные расчета заносятся в таблицу 1.

6.Выбор трансформатора.

Так как потребители относятся к1 категории, то необходимо устанавливать двух трансформаторные подстанции питаемые от отдельныхнезависимых вводах. Работатрансформаторов должна быть раздельной ( для уменьшения токов короткого замыкания ) с автоматическим включением, с секционным выключателем от схемы АВР.

Трансформаторы и другиеэлементы должны бытьвсегда под нагрузкой. Мощности трансформаторов выбирают из условия обеспечения наиболее экономического режима работы, что соответствует нагрузке на 60%-80% от номинальной мощности. Для возможности резервирования потребители 1 категории при наличии двух трансформаторов их мощность должна быть такой, чтобы работающий трансформатор обеспечивал нормальную работу потребителей ( с учётом допустимой перегрузки трансформатора).

Для трансформаторов гражданских зданий рекомендуется следующие коэффициенты загрузки: для потребителей 1 категории с двумя трансформаторами 0,65-07.

Мощность трансформатора определяем по среднесменной мощностиза наиболее загруженную смену.

Выбираем коэффициент загрузки трансформатораb=0,7

Предварительно был выбран трансформатор ТМ – 630

Проверим возможность установки указанного трансформатора:

1.Определяем полную среднесменнуюмощность с компенсацией Sср., кВА

Sср.=ÖРсм +Qсм = Ö204,92 + 20,3 = Ö41992+ 412=205кВА

Рсм, Qсм. – сменные мощности, кВт и кВар.

2.Определяем коэффициент заполнения графика К з.г. по формуле:

К з.г.= Sср./ Sмах=205 / 389 = 0,5

Smax- максимальная полная нагрузка, кВА.

3. По величине К з.г. и времени максимума tmax=4ч. ,находим допустимый коэффициент нагрузки Кн по рисунку 5.48 л(4) Кн= 1,22

4.Определяем номинальную мощность трансформатораSном , кВА:

Sном= Sмах / Кн = 389 /1.22= 318 кВА

Sмах- максимальная полная мощность с учётом компенсации, кВА

5. Определяем коэффициент загрузки b трансформатора в нормальном режиме при максимальной нагрузке по формуле:

b= Sмах / Sном= 389/630=0,6

6. Вывод: Установка трансформатора данной мощности соответствует экономичному режиму b который должен находится в пределах b=0,6-0,7, а так же даёт возможность резервирования по стороне 0,4 кВ.

7.Расчёт силовых сетей.

Провода и кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме могут испытывать нагрузки, значительно превышающие допустимые из-за перегрузок электроприёмников, а также при однофазных и межфазных коротких замыканиях, поэтому как электроприемники, ток и участки сети должны защищаться защитными аппаратами.

При этом необходимо руководствоваться «Инструкцией по проектированию электроснабжения промышленных предприятий СНЗ67-77», в которой рекомендуется:

2. с предохранителями, частых аварийных отключениях (испытательные, лабораторные установки).

Расчёт производится на примере одного вида электрооборудования определённой мощности.

1. Iн, А.(на примере венткамеры №1 ЛР11)

Iн=Рном / Ö3 Uном × cosj× n = 11,6 / (1,73 × 0,38) × (0,8 × 0,8) = 27,8 А

Рном- номинальная мощность венткамеры. КВт.

Uном- номинальное напряжение сети, Кв.

n- номинальное КПД = 0,8 cosj = 0.8

2. Iн, А

In= 5 × Iн = 5 × 27,8 = 139 А

1. Iдл, А, равному номинальному току электродвигателей , выбираем комбинированный расцепитель- автоматический выключатель: Iт> Iдл.Iт >27.8 А.

Выбираем тип автомата – А3710БЛ(4), его номинальный ток –27,8 А, ток расцепителя максимального тока –32 А и ток мгновенного срабатывания, который принимается как 10 × Iном расц. =278 А.

2.При выборе номинального тока расцепителя, встроенного в шкаф автоматического выключателя , следует учитывать тепловой поправочный коэффициент Кп=0,85. Таким образом,

I ном эл.=I дл / Кп = 27,8 / 0,85= 32,7 А

Устанавливаем невозможность срабатывания автоматического выключателя при пуске: Iср. Эл. > К × Iкр, где К=1,25

Iср. Эл. > 1,25 × 139,4 = 174,25 А

4. Выбираем сечение проводов из условия: Iдоп. > Iдл. Iдоп > 27,8 А

Подбираем провода- табл. 2.8(Л4) стр.43 сечением 4 мм , для которых допустимая токовая нагрузка Iдоп. = 29 А

Для остальных линий результаты заносим в таблицу 2

ТАБЛИЦА 2

№ п/п	Наименов Оборудов.	Кол- во	Рном кВт	Iном А	Iпуск А	Тип Защ. Аппар	Iном выкл А	Iном Расц	I мгновен. Срабатыв Iрас Iпр А кА	Допустим. I нагрузка на провод Iрас I А А	S мм
1	Лифт 1	1	11	26	130	А3710Б	40	32	260	18	26	29	4
2	Венткам.	1	11,6	27,8	139	А3710Б	40	32	278	18	27	29	4
3	Радиоузел	1	3	7,2	36	А3710Б	40	20	72	18	7,2	21	2,5
4	АТС	1	1	2,4	12	А3710Б	40	20	24	18	2,4	21	2,5
1	Кинопро.	1	15	36	180	А3710Б	40	40	360	18	36	38	6
2	Мастерск.	1	21,4	51	255	А3710Б	80	63	510	36	51	55	10
3	Маш зал	1	121	292	1460	А3750Б	400	320	2920	100	292	310	185
4	Пищеблок	1	215	516	2580	А3740Б	630	630	5160	100	516	555	300
1	Маш зал	1	133	320	1600	А3730Б	400	320	3200	100	320	360	150
2	Лифт 2	1	2	4,8	24	А3710Б	40	20	48	18	4,8	21	2,5
3	Лифт 3	1	11	26,4	132	А3710Б	40	32	260	18	26	29	4
4	Вент. 2	1	0,25	0,6	3	А3710Б	40	20	6	18	0,6	21	2,5
5	Радиоузел	1	3	7,2	36	А3710Б	40	20	72	18	7,2	21	2,5
6	АТС 2	1	1	2,4	12	А3710Б	40	20	24	18	2,4	21	2,5
7	Вент. 3	1	11	26,4	132	А3710Б	40	32	264	18	26	29	4

8. Расчёт токов короткого замыкания.

Расчёт токов короткого в системахэлектроснабжения напряжением до 1000 В, требуется для проверки работы электроприёмников и проводников в режиме сверхтоков, а также для проверки автоматического отключения линий в сетях до 1000 В с глухо заземлённой нейтралью при возникновении замыкания на корпус.

В соответствии с ПУЭ по режиму короткого замыкания в установках напряжением до 1000 В проверяются только распределительные щиты, токопроводы силовые щиты. Стойкими при токах короткого замыкания являются те аппараты и проводники, которые при расчетных условиях выдерживают воздействие этих токов не подвергаясь электрическим, механическим и иным разрушениям. Для вычисления токов короткого замыкания составляют схему (рисунок 3) соответствующую нормальному режиму работы системы электроснабжения. По расчётной схеме составляем схему замещения (рис. 4).

Расчёт токов короткого замыкания производим в относительных и именованных единицах

Расчётные схемы (рис. 3 и рис. 4) прилагаются.

I Расчёт в именованных единицах (т. К1)

Хс= Uном / Sоткл. , где

Uном- номинальное напряжение, кВ

Sоткл- мощность отключения выключателя, принимают равной мощности короткого замыкания системы Sоткл = 350 мВА

Хс = 10,5 / 350 = 0,31 Ом

2. Сопротивление кабельной линии:

Rк= (1000 * L) / (g* 5), где

L- длина линии, км

g- удельная проводимость для алюминия ,g = 32 м/Ом * мм

S- сечение провода (кабеля), мм

Rк= (1000 * 2)/(32 * 185) = 0,33Ом

Индуктивное сопротивление кабельной линии

Хк = Хо * L , где

Хо- удельное индуктивное сопротивление на 1 км длины. Для кабельной линии напряжением 6-10 кВ хо= 0,08 Ом/км

Хк 0,08 * 2 =0,16 Ом

3. Результирующее сопротивление

Zрез= Ö Rк + (Хс+Хк) = Ö 0,33 + (0,31+0,16) = 0,57 Ом

4. Ток установившегося короткого замыкания в т. К1 находим по формуле:

Iк1=Uном/ Ö3 * Zрез = 10,5 / 1,73 * 0,57 = 10,64 А

5. Ударный ток короткого замыкания зависит от скорости затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания и может быть определён по формуле:

iу= Ö2 * Ку * Iк1, где

Ку – ударный коэффициент зависящий от отношения Хр/Rр = 0,26 / 0,7= =0,4ÞКу = 1

Iк1- ток короткого замыкания, кА

Iу= 1.4 * 1 * 10.64 = 14.8 А

6. Мощность короткого замыкания в т. К1 определяем по формуле:

Sк1= Ö3 * Iк1 * Uном

Sк1= 1,73 * 10,64 * 10,5 = 193,2 мВА

II Расчёт в относительных единицах (т. К1)

1.базисную мощностьSб = 630 кВА , и базисное напряжение

Uб = 10,5 Кв

А) Индуктивное сопротивление системы: Хбс= (Uном/Sоткл) * (Sб/Uб) где,

Uб=Uном поэтому Хбс= (Uном/Sоткл) = 630/350 * 1000= 0,0018

Б) Активное сопротивление кабельной линии:

Rкб= R*(Sб / Uб * 1000)

Rкб=0,7 * (630/110,25 * 1000)=630/110250=0,004

Индуктивное сопротивление кабельной линии:

Хбк = Хк * (Sб/ Uб * 1000)

Хбк = 0,16 * (630/110,25 * 1000)= 0,00091

3. Результирующее сопротивление до т.К1

Z б рез=ÖRбк + (Хбс +Хбк) = Ö 0,004 + (0,0018+ 0,00091)= 0,0048

4. Находим базисный ток.

Iб=Sб/ Ö3 * Uб= 630/ 1,73 * 10,5= 34,64 А

5. Установившийся ток короткого замыкания в т. К1 находим по формуле:

Iк1=Iб / Z б рез = 34,64 / 0,0048 = 7216,6 А Þ 7,3 кА

6. Ударный ток определяется также в именных единицах :

iу= Ö2 * 1 * Iк1(7,2)=10,18 кА

7. Мощность короткого замыкания определяется по формуле:

Sк1 = Sб/ Z б рез =630 / 0,0048 * 1000 = 131,25 мВА

III Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ (т. К2)

По расчётной схеме составим схему замещения до т. К2 (рис. 5) учитывая переходное сопротивление автомата , сопротивление катушек электромагнитных расцепителей. рис. 5

приведя все сопротивления к ступени напряжения 0,4кВ

по формулам:

Х2=(Uном2 / Uном1) * Х1 ; R2= (Uном2 / Uном1) *R1 ; где

Х2,R2- сопротивления приведённыек напряжению Uном2

Х1, К1- сопротивления определённые длянапряжения Uном1

2. Сопротивление системы Хс2= (0,4/10,5 ) * 0,1 = 0,36 мОм

3. Сопротивление кабельной линии

Хк2= (0,16/110,25) * 0,16 (Хк1)= 0,23 мОм

Rк2= (0,16/110,25) * 0,33 (Rк1)= 0,47 мОм

R*т= D Р к.з./Sном ;

Rт = R*т* (Uном/ Sном) ; где

D Р к.. з. – потери короткого замыкания

D Р к.. з – 6,5(из таблицы стр.362)

R*т = 6.5/630 = 0,010

Rт = 0,010*400/630 = 2,53мОм

Индуктивное сопротивление трансформатора

Хт = Ö(Uk%/100)- R*т Uном/Sном, где

Uk- напряжение короткого замыкания в %

Uk = 5,5(из таблицы стр.362)

Хт = Ö(5,5%/100)- 0,010*400/630 = 0,03мОм

6. Сопротивление автомата:

Ra = 0,12мОм

Хо = 0,094мОм

7. Сопротивление шин

Определяем номинальный ток на стороне 0,4 кВ тр-ра.

Iном = Sном/ (Ö3*Uном)

Iном = 630/(1,73*0,4) = 909,3А

По току выбираем шины.

Выбираем двух полосную шину с размером 60Х8 с

допустимым током 1025А

Ro = 0,077 мОм/м Хо = 0,163 мОм/м

При расстоянии между фазами 200мм, при длине ошиновке 5м находим сопротивление активное и индуктивное:

Rш = Ro*L = 0.077* 5 = 0.385мОм

Хш = Хо* L = 0,163*5 = 0,185мОм

Находим результирующее сопротивление:

активноеRрез = Rk+Rт+Ra+Rш= 0,77+2,53+0,12+0,385 = 3,505мОм

Реактивное Х рез = Хс+ Хк+ Хт + Ха + Хш= 0,36+0,23+0,03+0,094+0,815=1,529 мОм

Полное Zрез =ÖR рез+ Хрез= Ö3,505 + 1,529 = 3,8 мОм

Установившийся токтрёхфазного короткого замыкания в т. К2.

Iк2 = Uн/(Ö3 * Zрез) = 400/ (1,73 * 3,8) = 60,7 кА

8. Определяем ударный коэффициент из отношения :

Хрез / Rрез= 1,529 / 3,505 = 0,4

По рис. 6.2 Л(4) определяем Ку=1

9. Определяем ударный ток от системы:

iус= Ö2 * Iк2 * Ку = Ö2 * 60,9 * 1 = 85,8 кА

10. Мощность Кз

Sк2 = Ö3 * U * Iк2 = Ö3 *0,4 * 60,7 = 42 мВА.

9. Расчёт заземления.

При расчёте заземляющего устройства определяется тип заземлителя, их количество и место расположения, а так же сечениезаземляющих проводников. Этот расчёт производится для ожидаемого сопротивлениязаземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ

Грунт окружающий заземлитель не является однородным. Наличие в нём песка, строительного мусора и грунтовых вод оказывает большое влияние на сопротивление грунта . Поэтому ПУЭ рекомендует определять удельное сопротивлениеrгрунта путём непосредственных изменений в томместе, где будут размещатьсязаземлители.

1. Рассчитываем ток однофазного замыкания на землю в сети 10 кВ

Iз = U (35 * L) / 350, где

U- напряжение в сети, кВ

Lкаб- длина кабельной линии, Lкаб=10 км.

Iз = 10 * (35 * 10) / 350 = 10 А

2. Определяем сопротивление заземляющего устройства для сети 10 кВ при общемзаземлении.

Rз = Uз/ Iз, где

Uз- напряжение заземления, Uз = 125 В, т. к. заземляющее устройства одновременно используется и дляустановок до 1 кВ ,Iз – расчётный ток замыкания на землю ,А.

Rз = 125 / 110 = 12,5/ 10= 12,5 Ом

Сопротивление заземляющего устройства для сети 0,4 кВ с глухо-заземленной нейтралью должно быть не более 4 Ом . Принимаем наименьшее сопротивление заземляющего устройствапри общем заземлении 4 Ом.

3. Расчётное удельное сопротивление грунта определяем по формуле:

r = rщ * y2 , где

rщ- значение удельного сопротивления грунта, измерения произведённые в июне месяце, показали rщ = 0,6 *10Ом/см = 60 Ом/м при средней влажности .

y2- расчётный коэффициент из таблицы 7,3 Л(4), y2 = 1,5

r = 0,6 * 10 * 1,5 = 0,9 10 Ом/ см= 90 Ом/м

4. Выбираем число заземлителей. Выбираем в качестве заземлителей групповые электроды длиной L= 5 м. Сопротивление одиночного пруткового электрода

Rо.пр= 0,00227 * r = 0,00227 * 0,9 * 10 = 20,4 Ом .принимаем размещение заземлителей в ряд с расстоянием между ними А=6м

Число заземлителей вычисляется по формуле:

N=Rо.пр./(nэ *Rз ) , где

N= Rо.пр.- сопротивление одиночного пруткового заземлителя .

nэ – коэффициент экранирования трубчатых заземлителей , выбирается из табл. 7,1 Л(4) по отношению а / L, приа / L >1 ; n = 0,8

Rз- сопротивление заземляющего устройства, Ом Rз= 4 Ом

N = 20,4 / (0,8 * 4) = 6 шт.

10. Заключение.

В данном курсовом проекте рассмотрена схема электроснабжения ДКиТ АО «АвтоВАЗ» (зоны «Б»), рассказано об электроэнергетике России (стр.4) , плане ГОЭЛРО и развитии электроэнергетики в целом. Описана характеристика дворца культуры и техники АО «АвтоВАЗ» (стр. 10), указан адрес ,размеры помещения и деятельность дворца. Сделан выбор тока и напряжения используемого в ДКиТ, указано питание подстанции и основной род тока. Проведён расчёт электрических нагрузок (стр.12) (рассчитаны мощности электрических нагрузок, указан расчётный ток каждого электроприёмника и т.д.) данные занесены в таблицу 1. Произведён расчёт освещения используемого в «дворце», нарисован план расположения светильников, итоги расчёта освещения занесены в светотехническую ведомость (стр. 18). Рассчитано компенсирующее устройство, определён трансформатор стандартной мощности (стр. 19). Выполнен расчёт силовых сетей,выбрана защитная аппаратура- автоматические выключатели, для каждого электроприёмника определён тип автомата, пусковой ток и т.д.. Данные занесены в таблицу 2.(стр.22,23). Произведён расчёт токов короткого замыкания и расчёт заземления (стр.29). Сделано заключение по работе.

Литература.

1. «Электротехнический справочник»,

М, Энергия, 488 стр.

2. «Расчёт электрооборудования промышленных установок»,

М, Энергия, 155 стр.

3. Кнорринг Г.М.«Справочник дляпроектирования электрического освещения» , М, Энергия, 305 стр.

4. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок» , М, Высшая школа, 366 стр.

5. Правила устройства электроустановок, М, Энергия, 413 стр.

6. Фёдоров А.А. «Справочник по электроснабжению промышленных предприятий»,Книга 1 и 2 , М, Энергия, 1973 г.