Электроснабжения ремонтно-механического цеха промышленного предприятия

                                        ВВЕДЕНИЕ

   В курсовой работе разрабатывается схема электроснабжения ремонтно – механического цеха. Исходными данными для курсовой работы является план цеха с расположением оборудования, номинальная мощность питающего трансформатора, коэффициент загрузки трансформатора, расстояние от цехового РП до ТП. В работе выполняются расчеты по выбору электродвигателей и их коммутационных и защитных аппаратов, определение электрических нагрузок, расчет и выбор внутрицеховой электрической сети, расчет токов короткого замыкания, определение уровня напряжения на зажимах  наиболее удаленного электроприемника.

.

1.ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ИХ КОММУТАЦИОННЫХ  И ЗАЩИТНЫХ АППАРАТОВ

 Электродвигатели выбираем так, чтобы P_н соответствовала мощности производственного механизма  P_н³P_мех .

Для  управления электродвигателями принимаем магнитные пускатели исходя из условия:

I_нп³I_ном .                               (1.1)

 Магнитные пускатели комплектуются тепловыми реле для защиты от перегрузок, которые выбираются исходя из условия:

I_нэ³I_ном ,                                               (1.2)

где I_ном – номинальный ток электродвигателя,

I_нп – номинальный ток пускателя,

I_нэ – ток нагревательного элемента.

В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий принимаем автоматические выключатели и предохранители. Автоматический выключатель выбирается исходя из условия:

I_а ³I_дл .                                             (1.3)

I_р³I_дл ,                                            (1.4)

где  I_а– токавтомата,

I_р – ток расцепителя,

I_дл– длительный расчетный ток в линии.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя I_ср проверяется исходя из условия.

I_ср ³ 1.25×I_кр                                              (1.5)                                                                                                                                                                    

где   I_кр– кратковременный ток в линии.

Номинальный ток плавкой вставки I_вс предохранителя определяется по величине длительного расчетного тока:

I_вс³I_р                                (1.6)

и по условию перегрузок пусковыми токами:

I_вс ³                             (1.7)

Расчет трех двигательного привода шлифовального универсального станка№46 с P_мех = 27,5 кВт:

         1)двигатель типа АИР132М4, у которого P_н =11 кВт,

cosj = 0.88,h = 87.5 %, I_п /I_н = 7 по П1.1, стр.88, [2].

I_ном .                                                           (1.8)

                                                             I_ном = = 21,71 А.       

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 210004 I_пн= 25А. По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 102204   I_нэ = 25 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р = 25 А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_кр = I_п= I_н ×K_п= 21,71 × 7 = 151,97  А.     (1.9)

                             1.25 I_кр =189,96 А <I_срн =190 А.

автомат выбран правильно.

           2) двигатель типа АИР132М4, у которого P_н = 11 кВт, cosj = 0.88,h = 87.5 %, I_п /I_н = 7 по П1.1, стр.88, [2].

                               I_ном = = 21.71 А.                

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 210004 I_пн= 25А. По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 102204   I_нэ = 25 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р = 25 А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_кр = I_п= I_н ×K_п= 21.71 × 7 = 151,97  А. 

                             1.25 I_кр =189,96 А <I_срн = 190 А.

автомат выбран правильно.

        3)двигатель типа АИР112М4, у которого P_н = 5,5 кВт, cosj = 0.88,h =87,5 %, I_п /I_н =7 по П1.1, стр.88, [2].

                                                             I_ном = =10.85 А.        

   Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 210004 I_пн1= 25А. По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 101604   I_нэ =14 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р =12.5 А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_кр = I_п= I_н ×K_п= 10,85 ×7 = 75.95  А. 

                             1.25 I_кр =91,14 А <I_срн = 125 А.

автомат выбран правильно.

По П3.1,стр. 102 [2] определяем k_и = 0.14  cosj = 0.5

Находим эффективное число электроприемников:

                                               .                                   (1.10)

                                                    =.

          По П3.5,стр.108 [2] выбираем k_р =4,708

                                        .                                 (1.11)

                     кВт.

                              .                           (1.12)

                   квар.

                            

                                                                                                  (1.13)

                              А.

Выбираем сечение проводов ответвления по нагреву при t=+23ºС  поправочный коэффициент  Кп=1,17

I_доп ≥ I_р / Kп

I_доп ≥ 29,75 / 1,17=25,43

Площадь сечения F=5мм² с допустимым  током 27А количество

проводов  5   АПВ-5(1x5)

Пиковый ток в линии:

                             .                       (1.14)

                            А.

          условие перегрузки пусковыми токами

                                         == 71,48 А.

где a = 2.5 – т.к. условия пуска легкие.

Выбираем предохранитель типа ПН2 – 100, у которого I_пр  = 100А,                                       I_вс = 80 А, по П2.2, стр. 93[2].

Расчет двух двигательного привода токарно-карусельного   станка№35 с P_мех = 36,7 кВт:

         1)двигатель типа АИР160М4, у которого P_н =18.5 кВт,

cosj = 0.89,h = 90 %, I_п /I_н = 7 по П1.1, стр.88, [2].

                             I_ном = = 35.3 А.       

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 310004 I_пн=40А.

 По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 102204   I_нэ = 41 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р = 80А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_пик = I_п= I_н ×K_п= 35,3 × 7 = 247,1  А.               

                             1.25 I_пик =308,88 А <I_срн =400 А.

автомат выбран правильно.

         2)двигатель типа АИР160М4, у которого P_н =18.5 кВт,

cosj = 0.89,h = 90 %, I_п /I_н = 7 по П1.1, стр.88, [2].

                                                             I_ном = = 35.3 А.            

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 310004 I_пн=40А. По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 102204   I_нэ = 41 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р = 80А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_кр = I_п= I_н ×K_п= 35,3 × 7 = 247,1  А.                

                             1.25 I_кр =308,88 А <I_срн =400 А.

автомат выбран правильно.

По П3.1,стр. 102 [2] определяем k_и = 0.16  cosj = 0.6

Находим эффективное число электроприемников:

                                          =.

          По П3.5,стр.108 [2] выбираем k_р =4,142

                                    кВт.

                          квар.

                                А.

Выбираем сечение проводов ответвления по нагреву при t=+23ºС поправочный коэффициент  Кп=1,17

I_доп ≥ I_р / Kп

I_доп ≥ 39,56 / 1,17=33,81 А

Площадь сечения  F=8мм²    с  допустимым  током 37А количество проводов  5   АПВ-5(1x8)

Пиковый ток в линии:

                                      .  

                                                                                                  (1.15)

                                 А.

          условие перегрузки пусковыми токами

                                         == 112,96 А.

Выбираем предохранитель типа ПН2 – 250, у которого I_пр  =250 А,    I_вс =125 А, по П2.2, стр. 93[2].

Расчет одно двигательного привода   вертикально-сверлильного станка №18 с P_мех =5.5кВт:

          Двигатель типа АИР112М4, у которого P_н = 5.5 кВт,

cosj = 0.88,h = 87.5 %, I_п /I_н = 7 по П1.1, стр.88, [2].

                               I_ном = = 10,85 А.                

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ 210004 I_пн= 25А. По П2.1,стр. 99[2].

Выбираем тепловое реле типа РТЛ – 101604   I_нэ = 14 А. По табл.3-77,стр246 [3].

Выбираем автоматический выключатель типа ВА51 – 25,

у которого I_а = 25 А,   I_р = 12.5 А. По П2.3 стр.94 [2].

Автоматический выключатель проверяется по максимальному кратковременному току в линии. Кратковременный ток в линии равен пусковому току двигателя:

I_пик = I_п= I_н ×K_п= 11.12 × 7 = 77.84  А. 

                             1.25 I_пик =97.3 А <I_срн = 175 А.

автомат выбран правильно.

Пиковый ток в линии:

                                                                                 (1.16)

                                    А.

          условие перегрузки пусковыми токами

                                         == 31.1 А.

Выбираем предохранитель типа ПН2 – 100, у которого I_пр  = 100А,    I_вс = 31.5 А, по П2.2, стр. 93[2].

Аналогично выбираем оборудование для других станков, расчетные данные