Введение

В системах электроснабжения промышленных предприятий и установок энерго- и ресурсосбережения достигается главным образом уменьшением потерь электроэнергии при ее передаче и преобразовании, а также применение менее материалоемких и более надежных конструкций всех элементов этой системы. Одним из испробованных путей минимизации потерь электроэнергии является компенсация реактивной мощности потребителей при помощи местных источников реактивной мощности, причем важное значение имеет правильный выбор их типа, мощности, местоположения и способа автоматизации.

Главной задачей проектирования предприятий является разработка рационального электроснабжения с учетом новейших достижений науки и техники на основе технико-экономического обоснования решений, при которых обеспечивается оптимальная надежность снабжения потребителей электроэнергией в необходимых размерах, требуемого качества с наименьшим затратами. Реализация данной задачи связана с рассмотрением ряда вопросов, возникающих на различных этапах проектирования. При технико-экономических сравнениях вариантов электроснабжения основными критериями выбора технического решения является его экономическая целесообразность, т.е. решающими факторами должны быть: стоимостные показатели, а именно приведенные затраты, учитывающие единовременные капитальные вложения и расчетные ежегодные издержки производства. Надежность системы электроснабжения в первую очередь определяется схемными и конструктивными построения системы, разумным объемом заложенных в нее резервов, а также надежностью входящего электрооборудования. При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать, что в настоящее время все более широкое распространение находит ввод, позволяющий по возможности максимально приблизить высшее напряжение (35 - 330 кВ) к электроустройствам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации. Основополагающим принципом при проектировании схем электроснабжения является также отказ от "холодного" резерва. Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (камера сборная одностороннего обслуживания (КСО) комплектные распределительные устройства (КРУ), и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.

1. Проектирование электрических сетей промышленных предприятий

Проектирование электроснабжение – это воздействие и кабельные линии от подстанции энергосистемы до главной понизительной подстанции или распределительным пунктом, промышленного объекта.

Внутреннее электроснабжение представляет собой схему распределения энергии между потребителями механического цеха. Для питания оборудования цеха применяют радиальные, магистральные или смешанные(комбинированные) схемы электроснабжения.

Радиальные схемы применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой. Радиальные схемы нашли широкое применение в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок дюной категории надёжности.

Достоинства радиальных схем является их высокая надёжность, так как авария на одной линии не влияет на работу ЭП, подключённых к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещения ЭП, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по лошади цеха, а также для питания группы ЭП, принадлежащих одной линии. При магистральных системах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ЭП цеха.

Достоинства магистральных схем являются: упрощение РУНН трансформаторных подстанций высокая гибкость сете, дающая возможность перестановок технологического оборудования без переделки сети, использование унифицированных элементов (шинопроводов), позволяющих вести монтаж индустриальными методами. Недостатком является их меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами. Так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ЭП теряют питание. (Однако введение в схему резервных перемычек между ближайшими магистралями значительно повышает надежность магистральных схем.)

Применение винопроводов постоянного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

На практике для электроснабжения цеховых ЭП радиальные или магистральные схемы редко встречаются в чистом виде. Наибольшее распространение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем. Оборудование цеха не связано между собой и работает в продолжительном режиме. При двухсменной работе, в год цех работает 4500 часов.

Качество электрической энергии определяется совокупностью её характеристик, при которых электроприёмники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.

Продолжительный режим – это режим работы электроприёмника столь длительное время, что превышение температуры нагрева всех его частей над температурой окружающей среды достигает практически установившегося значения.

В данном цехе на предприятии используются электроприёмники второй и третьей категории.

Электроприемники второй категории – это потребители, перерыв в электроснабжении, которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих механизмов.

Электроприемники третьей категории – это потребители не подходящие под определение электроприемников второй и первой категории, перерыв в электроснабжении которых не превышает одних суток.

Для данных потребителей применяют одно или двух трансформаторные подстанции, которые резервируются при помощи складскового или передвижного резерва с допустимым перебоем электроснабжения на время необходимое для включения резервного действия дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Питание по одной высоковольтной линии при обеспечении возможности аварийного ремонта этой линии за сутки.

Электроснабжение цеха получает от цеховой трансформаторной подстанции 10/0.4 кВ расположенной на территории цеха. Цеховая ТП получает электроснабжение от ГПП завода по кабельной линии. Все электроприёмники в данном цехе являются 2 категории. Количество смен 2. Токарный цех расположен в зоне умеренного климата температура внутри цеха +32С. Цех расположен на супеси с температурой -8С.

Таблица 1 – Исходные данные

Наименованиеоборудования	№ поплану	Кол-вооборудования	Типоборудования	Рн.тех,кВт	Рн.дв,кВт	ηном%	Cos	Iп/Iн
Станок агрегатно-сверлильный	1-3	3	4А225М4Y3	53,50	55,00	92.5	0.90	7
Станок отделочно-расточный	4-6	3	4A225М4Y3	52,20	55.00	92,5	0.90	7
Станок специально- расточенный	7-9	3	4A180S4Y3	19.00	22.00	90.0	0.90	7
Станок алмазно-расточенный	10-12	3	4A200М4Y3	34,60	37,00	91,0	0.90	7
Полуавтомат сверлильно-нарезной	13-15	3	4A180S4Y3	36.90	37,00	91.0	0.90	7
Полуавтомат кругло-шлифовальный	16-18	3	4A280S4Y3	92.80	110.00	92.5	0.90	7
Станок токарный гидрокопировальный	19-21	3	4A180M4Y3	29.30	30.00	91,0	0.89	7
Станок шлицефрезерный горизонтальный	22-24	3	4A180М4Y3	22,85	30,00	91,0	0.89	7
Станок фрезерный	25-27	3	4А180S4Y3	18,70	22,00	92,5	0,90	7
Станоксверлильный	28-30	3	4A132S4Y3	6,3	7,50	87,5	0,86	7,5

2. Расчет электрических нагрузок

Электрические нагрузки систем электроснабжения определяют для выбора мощности трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующей установки (КУ), выбора и проверки токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, подсчета потерь напряжения и выбор аппаратов защиты.

Для каждой группы определяем установленную мощность:

, - номинальная мощность на валу электродвигателя, кВт

Электрические нагрузки определяют выбор всей системы электроснабжения. Для их расчета используют метод коэффициента спроса и метод упорядочения диаграмм. Первый метод обычно используется на стадии проектного задания, когда неизвестны мощности отдельных электроприемников (ЭП) .

Метод упорядочения диаграмм или метод коэффициента максимума является основным при разработке технических и рабочих проектов электроснабжения. Он позволяет по номинальной мощности ЭП с учетом их числа и характеристик определить расчетную нагрузку любого узла схемы электроснабжения. По этому методу расчетная максимальная нагрузка группы ЭП:

Групповая номинальная мощность Р н определяется как сумма номинальных мощностей ЭП за исключением резервных.

Коэффициент использования К и одного или группы ЭП (табл. 2.1) характеризует использование активной мощности и представляет собой отношение средней активной мощности одного или группы ЭП за наиболее загруженную смену к номинальной мощности.

Коэффициент максимума К м представляет собой отношение расчетного максимума активной мощности нагрузки группы ЭП к средней мощности нагрузки за наиболее загруженную смену.

Для группы ЭП одного режима работы средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену определяются:

;
. (2.2)

Номинальная мощность п однотипных ЭП

. (2.3)

Таблица 2.1

Расчетные коэффициенты электрических нагрузок

Электроприемники
Насосы, компрессоры
Вентиляторы производственные, воздуходувки, дымососы
Сварочные трансформаторы: ручной электросварки
автоматической сварки
Печи сопротивления
Лампы накаливания
Люминесцентные лампы
Краны мостовые, кран-балки, тельферы, лифты

Для потребителей с переменной нагрузкой (группа А) расчетную активную нагрузку Р р (А) группы ЭП отделения (участка, цеха) определяют с учетом коэффициента максимума К м и средней нагрузки отделения:

, (2.4)

где К м (А) – определяется в зависимости от эффективного числа ЭП n э и от группового коэффициента использования К и за наиболее загруженную смену (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Коэффициенты максимума К м для различных коэффициентов использования

в зависимости от n э

	Значение К м при К и

Средневзвешенный коэффициент использования отделения ЭП группы А

, (2.5)

где Р н (А) – суммарная номинальная активная мощность ЭП группы

;

Р см (А) – суммарная среднесменная активная мощность ЭП группы А

.

Эффективное число ЭП группы А находится по формуле

, (2.6)

или по упрощенным выражениям .

Расчетная реактивная нагрузка группы ЭП с переменной нагрузкой для отделения и в целом по цеху определяется с учетом приведенного числа ЭП:

при n э >10
, (2.7)

при n э £10
. (2.8)

Для потребителей группы Б с постоянным графиком нагрузки (К м = 1) нагрузка группы ЭП равна средней нагрузке за наиболее загруженную смену. Расчетные активные и реактивная мощности ЭП группы Б отделения:

;
. (2.9)

К таким ЭП могут быть отнесены, например, электродвигатели насосов водоснабжения, вентиляторов, нерегулируемых дымососов, компрессоров, воздуходувок, нерегулируемых печей сопротивления.

После определения нагрузок отделений находится расчетная нагрузка по цеху:

,
, (2.10)

где Р см j , Q см j – активная и реактивная нагрузки ЭП j -го отделения; m – количество отделений.

Расчетная активная и реактивная мощности цеха:

кВт;
кВ∙Ар. (2.11)

При наличии в цехе однофазных ЭП, распределенных по фазам с неравномерностью £ 15 % они учитываются как трехфазные той же суммарной мощности. В противном случае расчетная нагрузка однофазных ЭП принимается равной тройной величине нагрузки наиболее загруженной фазы .

При числе однофазных ЭП до трех, их условная трехфазная номинальная мощность определяется:

а) при включении однофазного ЭП на фазное напряжение при трехфазной системе

где S n – паспортная мощность; Р н.ф. – номинальная мощность максимально нагруженной фазы;

б) при включении одного ЭП на линейное напряжение

. (2.13)

Максимальные нагрузки однофазных ЭП при числе их более трех при одинаковом К и и cosj, включенных на фазное или линейное напряжение, определяются:

;
. (2.14)

Для определения электрических нагрузок цеха составляется сводная ведомость (табл. 2.3) с заполнением всех расчетных данных.

Таблица 2.3

Сводная ведомость электрических нагрузок цеха

Наименование характерной группы ЭП	Количество ЭП	Установленная мощность ЭП, приведенная к ПВ = 100 %		Коэффициент использования К и		Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену				Максимальная расчетная мощность
		одного, кВт	общая, кВт			Р см,	Q см, кВт			Р м, кВт	Q м, кВ∙Ар

Осветительные нагрузки рассчитываются приближе6нным методом по удельной мощности на освещаемую площадь.

;
(2.15)

где Р удо – удельная расчетная мощность на 1 м 2 производственной площади отделения (F );

К со – коэффициент спроса освещения (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Расчетные коэффициент К и, cоsj, Р уд0 и К со отдельных цехов промышленных предприятий

	Наименование цехов				Р уд0 ,
	Компрессорные
	Насосные
	Котельные
	Сварочный цех
	Электроцех
	Сборочные цехи
	Механические
	Административно-бытовые помещения

При использовании известных значений удельной мощности общего равномерного освещения в зависимости от типа светильника и, исходя из оптимального их расположения в помещении, определяется мощность одной лампы .

Для освещения основных цехов с высотой более 6 м и при наличии открытых пространств используются газоразрядные лампы типа ДРЛ с cosj = 0,58. Для административных и бытовых помещений применяются люминесцентные лампы с cosj = 0,85, для освещения мелких помещений используются лампы накаливания с cosj = 1.

Полная расчетная нагрузка цеха определяется суммированием расчетных нагрузок силовых и осветительных групп электроприемников

По величине полной расчетной нагрузки подбирается трансформатор с учетом компенсации реактивной мощности.

Примечание : примеры по определению электрических нагрузок представлены в .

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Реферат

Данный курсовой проект по курсу «Электроснабжение промышленных предприятий» состоит из пояснительной записки (49 страниц); графической части (2 листа формата А1); 28 таблиц; 3 рисунка.

СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР, ТЕПЛОВОЙ ИМПУЛЬС, ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ, сТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЭФЕКТ, ШИНОПРОВОД, ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ОПОРНЫЙ ИЗОЛЯТОР.

Введение

Целью данного курсового проекта является получение новых и закрепление имеющихся знаний, а также проявление творческих способностей в области проектирования электроснабжения небольших цехов.

Данный курсовой проект (КП) является завершающим этапом в изучении основного курса специальности «Электроснабжение промпредприятий».

В процессе выполнения КП предстоит выбрать вариант конфигурации сети цеха на 0,4кВ. В расчетном варианте необходимо определить токи короткого замыкания и выбрать коммутационную аппаратуру, при этом предусмотреть, чтобы система электроснабжения обладала высокими технико-экономическими показателями и обеспечивала бы соответствующую степень качества и требуемую степень надежности электроснабжения проектируемого объекта.

Исходные данные на курсовой проект

Номер рисунка 1 (распределительная сеть 0,4 кВ)

Вариант № 2

Наименование электроприемников, их количество и мощности

	Наименование ЭП	Номер на плане	Мощность,кВт
	Кругло-шлифовальный
	Токарно-револьверный
	Вертикально-сверлильный
	Токарный полуавтомат
	Плоскошлифовальный
	Токарный с ЧПУ
	Горизонтально-проточный
	Горизонтально-расточный
	Вентустановка
	Радиально-сверлильный
	Безцентро-шлифовальный
	Токарно-винторезный
	Точильно-шлифовальный
	Нагревательная печь
	Термическая печь
	Электротермическая печь
	Вентустановка
	Точечные стационарные
	Сварочные стыковые
	Сварочные шовные роликовые
	Сварочные точечные
	Вентустановка

1. Расчёт трехфазных электрических нагрузок в распределительной сети 0,4 кВ

Расчет электрических нагрузок производится методом расчетного коэффициента. Данный метод расчета позволяет определить электрические нагрузки электроприемников напряжением до 1000 В. Произведём расчёт для электроприемника «кругло-шлифовальный» станок.

Алгоритм расчета

1) Номинальная мощность электроприёмника

2) Количество электроприемников,

3) По справочным данным определим значения коэффициентов использования и мощности, а также по;

4) Суммарная мощность группы электроприемников:

5) Определяем среднюю активную и реактивную мощности данной группы электроприемников:

6) Найдём значение величины

Аналогичный расчет выполняем для всех остальных видов электроприемников, за исключением сварочной нагрузки. Полученные данные сводим в таблицу №1

7) Рассчитаем эффективное число электроприемников:

8) Определим средневзвешенный коэффициент использования:

9) Определим значение расчетного коэффициента:

10) для магистрального шинопровода имеем:

11) Определим значения,:

С учётом осветительной и сварочной нагрузок:

Полученные данные заносим в таблицу №1.1

Наименование эп

Кругло-шлифовальный

Токарно-револьверный

Вертикально-сверлильный

Токарный полуавтомат

Плоскошлифовальный

Токарный с ЧПУ

Горизонтально-проточный

Вентустановка

Радиально-сверлильный

Безцентро-шлифовальный

Токарно-винторезный

Точильно-шлифовальный

Нагревательная печь

Термическая печь

Электротермическая печь

Вентустановка

Вентустановка

Горизонтально-расточный

Осветительная НГ

Сварочная НГ

Итого по цеху

Таблица 1.1- Расчет нагрузок для выбора цехового трансформатора и ШМА

2. Расчёт сварочной эквивалентной трёхфазной нагрузки

Все машины контактной электросварки являются однофазными с повторно-кратковременным режимом работы.

Расчет электрических нагрузок машин контактной сварки производится по полной мощности, за расчетную нагрузку по нагреву принимается среднеквадратичная нагрузка.

Таблица 2.1- Исходные данные для расчета электрических нагрузок машин контактной сварки

1. Распределение нагрузки по трем парам фаз(отталкиваемся от номинальных значений):

3. Определим среднюю мощность каждой пары фаз:

6. Расчетная мощность всех сварочных машин определяеться по двум наиболее загруженным парам фаз:

7. Расчетную активную и реактивную нагрузки находим по формулам:

3. Расчет осветительной нагрузки

Освещение рассчитывается по удельной нагрузке на единицу производственной площади:

Определим площадь цеха:

где - удельная электрическая нагрузка на единицу производственной площади, кВт/. Примем, что и освещение производится люминесцентными лампами с cos

Полученные значения заносим в таблицу №1

4. Расчёт нагрузки крана

Кран имеет три двигателя: тележки, моста, подъема.

Соотношения мощностей 1:2:3. Мощность крана 50 кВт

Мощность тележки:

Мощность моста:

Мощность подъема:

Коэффициенты включения:

для тележки

для моста

для подъема

Определим мощности двигателей:

Определим номинальную мощность крана:

Полученные значения заносим в таблицу №1.1

5. Выбор числа и мощности цехового трансформатора с учётом компенсации реактивной мощности

Применяем однотрансформаторную подстанцию, т.к в цехе приемники электроэнергии, допускающие перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, т.е для потребителей II и III категории, а также они допустимы для небольшого количества (до 20%) потребителей I категории.

Т.к взаиное резервирование присутствует, то примем коэффициент загрузки

Выбор мощности силового трансформатора КТП производится с учётом компенсации реактивной мощности.

Мощность трансформатора определяется по активной расчётной нагрузке:

где - количество трансформаторов, равное 1;

Коэффициент загрузки, равный 0,8

берется из таблицы №1

Выбираем трансформатор ТМ-1000/10-У1с параметрами: ;

Определим реактивную мощность, которую целесообразно пропустить через трансформатор в сеть с напряжением до 1 кВ:

Первая составляющая мощности батареи конденсаторов в сети напряжением до 1000 В:

Вторая составляющая мощности батареи конденсаторов, определяемая в целях оптимального снижения потерь в трансформаторе и снижении потерь в сети 10 кВ:

где - экономическое значение = 0,25

Выбираем стандартные компенсирующие устройства по:

Определим реальный коэффициент загрузки трансформатора с учётом КУ:

Определим потери в трансформаторе

Потери определяются по следующим формулам:

6. Выбор магистрального и распределительных шинопроводов

Выбор ШМА

Выбираем магистральный шинопровод по расчетному току. Выбираем ШМА типа ШМА-73 на.

Выбор ШРА

Произведем расчет нагрузок для выбора ШРА. Составим таблицу нагрузок для расчета ШРА1,2 (таблицы № 7.1-7.2)

Алгоритм расчета как и у ШМА, но расчетный коэффициент находится по таблице 1 (спр. данные) где Кр 1, реактивная мощность находиться из условия

для n: Qp = Qср; Pр = Кр Pср

Исходя из значений таблицы № по расчетному току. выбираем ШРА1 типа ШРА-73 - 400

Исходя из значений таблицы № по расчетному току. выбираем ШРА2 типа ШРА-73 - 250

7. Выбор силовых пунктов

Произведем расчет нагрузок для выбора СП. Составим таблицу нагрузок для расчета СП 1,2,3,4 (таблицы № 7.3-7.6)

Алгоритм расчета как и у ШРА, расчетный коэффициент находится по таблице 1 (спр. данные) где Кр 1, реактивная мощность находиться из условия

для n10: Qp =1,1 Qср; Pр = Кр Pср

Проверим силов ые пункты на токи отходящих линий

Выбираем силовые пункты: № 1. : ШРС1 - 54УЗ на номинальный ток шкафа 320 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей 100 А типа ПН2 - 100 (до 100 А)

Выбираем силовые пункты: № 2. : ШРС1 - 53УЗ на номинальный ток шкафа 250 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей 60 А типа НПН - 60 (до 63А)

Сделаем проверку на токи отходящих линий, возьмем самый мощный приемник с учетом tg

(точильно шлифовальный) и определим его номинальный ток:

Выбираем силовой пункт: № 3: ШРС1 - 28 УЗ на номинальный ток шкафа 400 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей: 2х60 + 4х100 + 2х250 А типа ПН2 - 100 (до 100 А), НПН2-60 (до 63А), ПН2-250 (до 250А)

Сделаем проверку на токи отходящих линий, возьмем самый мощный приемник с учетом Ки (нагревательная печь) и определим его номинальный ток:

Выбираем силовой пункт: № 4: ШРС1 - 54УЗ на номинальный ток шкафа 320 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей 100 А типа ПН2 - 100 (до 100 А)

Сделаем проверку на токи отходящих линий, возьмем самый мощный приемник с учетом tg (Электротермическая печь) и определим его номинальный ток:

Выбранные силовые пункты выбраны верно

Таблица 7.1- Расчёт ШРА- 1.

Наименование ЭП

Кругло-шлифовальный

Токарно-револьверный

Вертикально -сверлильный

Вентустановка

Таблица 7.2- Расчёт ШРА- 2.

Наименование ЭП

Токарный полуавтомат

Плоскошлифовальный

Токарный с ЧПУ

Горизонтально-проточный

Горизонтально-росточный

Таблица 7.3 - Расчет СП-1.

Наименование ЭП

Радиально -сверлильный

Безцентро-шлифовальный

Токарно - винторезный

Таблица 7.4 - Расчет СП-2.

Таблица 7.5 - Расчет СП-3.

Наименование ЭП

Нагревательная печь

Термическая печь

Таблица 7.6 - Расчет СП-4.

Наименование ЭП

Электротермическая печь

Вентустановка

Выбор силовых пунктов сварочного отделения

Выбор силового пункта №5

Составим таблицу загрузок (таблица № 7,7)

Таблица 7.7- Расчет СП №5

Наименование ЭП
Точечные стационарные
Сварочные точечные

Алгоритм расчета

2. Определим средние нагрузки каждой машины:

Коэффициент загрузки i-той сварочной машины;

Коэффициент включения i-той сварочной машины.

АВ :

4. Определим среднеквадратическую мощность каждой сварочной машины:

АВ , определяется по формуле:

Выбираем силовой пункт № 5: ШРС1 - 53УЗ на номинальный ток шкафа 320 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей 60 А типа НПН2 - 60 (до 63А)

Определим номинальный ток для одной машины - точечный стационарный с максимальной:

Силовой пункт выбран верно

Выбор силового пункта №6

Составим таблицу загрузок (таблица № 7.8)

Таблица 7.8 - Расчет СП №6

Алгоритм расчета

1. Распределяем нагрузки по трем парам фаз:

2. Определим средние нагрузки каждой машины:

Коэффициент загрузки i-той сварочной машины;

Коэффициент включения i-той сварочной машины.

3.Определим среднюю мощность каждой пары фаз,например, АВ :

4. Определим среднеквадратическую мощность каждой сварочной машины:

5.Среднеквадратичная нагрузка каждой пары фаз, например, АВ , определяется по формуле:

6. Расчетная мощность всех сварочных машин определяеться по 2-ум наиболее загруженным парам фаз:

7. Определим расчетную активную и реактивную и полную мощность:

Кроме сварочной нагрузки к СП-6 подключена две вентустановки, с Суммируем сварочную нагрузку и нагрузку вентустановок.

Выбираем силовой пункт № 6: ШРС1 - 53УЗ на номинальный ток шкафа 320 А с числом отходящих линий 8 и номинальным током предохранителей 60 А типа НПН2 - 60 (до 63А)

Проверим силовой пункт на токи отходящих линий:

Определим номинальный ток для одной машины - сварочный - стыковой с максимальной:

Силовой пункт выбран верно

8. Выбор кабелей и кабельных перемычек

Сечение жил кабелей цеховой сети выбирают по нагреву длительным расчетным током по условию:

где расчётный ток, А;

длительно допустимый ток заданного сечения, А.

номинальная мощность электроприёмника, кВт;

номинальный коэффициент мощности электроприёмника.

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором должно выполнятся условие:

для печей и сварочных машин:

За расчетный ток для сварочных машин принимаем среднеквадратический ток:

Таблица 8.1 - Выбор кабелей для ЭП, у которых АД с К.З. ротором является привод.

Наименование ЭП
Кругло-шлифовальный
Токарно-револьверный
Вертикально-сверлильный
Токарный полуавтомат
Плоскошлифовальный
Токарный с ЧПУ
Горизонтально-проточный
Горизонтально-расточный
Вентустановка
Радиально-сверлильный
Бесцентро-шлифовальный
Токарно-винторезный
Точильно-шлифовальный
Вентустановка
Вентустановка

Таблица 8.2- Выбор кабелей для ЭП термического отделения

Таблица 8.3 - Выбор кабелей для ЭП сварочного отделения

Таблица 8.4- Выбор кабелей и кабельных перемычек между ШМА и ШРА,СП,

Наименование шинопровода
ШМА- ШРА - 1
ШМА- ШРА - 2
ШМА- СП - 1
ШМА- СП - 2
ШМА- СП - 3
ШМА- СП - 4
ШМА- СП - 5
ШМА- СП - 6

Проверим кабель по допустимой потере напряжения:

Проверим кабель для кругло-шлифовального станка:

расчетный ток кабельной линии, А;

длна кабельной линии, км;

погонное активное и реактивное сопротивление кабелей,

количество параллельно проложенных кабелей.

Данные заносим в таблицы № 8

Таблица 8.5 Проверка кабельных линий по потере напряжения.

Наименование ЭП
Кругло-шлифовальный
Токарно-револьверный
Вертикально-сверлильный
Вентустановка
Токарный полуавтомат
Плоскошлифоваль-ный
Токарный с ЧПУ
Горизонтально-проточный
Горизонтально-росточный
Радиально - сверлильный
Безцентро-шлифовальный
Токарно - винторезный
Точильно-шлифовальный
Нагревательная печь
Термическая печь
Электротермическая печь
Вентустановка
Вентустановка

Все кабели проверку проходят.

Таблица 8.6 Проверка кабельных линий от ШМА к СП сварочного отделения

Наименование инопровода

Все кабели проверку проходят

Таблица 8.7 Проверка кабельных линий сварочного отделения по потере напряжения.

Наименование ЭП
Точечные стационарные
Сварочные точечные
Сварочные стыковые
Сварочные шовные роликовые

Все кабели проверку проходят

9. Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт ведём для двух наиболее электрически удалённых электроприёмников. Это радиально-сверлильный станок (№45) подключённая к СП-1, и вентустановка (№42), подключённая к ШРА-1.

Рисунок № 9.1 Однолинейная схема для расчёта токов КЗ

Определим параметры схемы замещения

Сопротивление кабельный линий прямой определяем по формуле:

погонное активное и реактивное сопротивление кабельных линий соответственно, .

длина кабельных линий, м.

количество параллельно проложенных кабелей, шт.

Сопротивление нулевой последовательности кабельных линий:

Таблица №9.1 Расчёт сопротивлений прямой и нулевой последовательности кабельных линий

Наименование КЛ

Сопротивление прямой последовательности магистрального и распределительного шинопровода:

Сопротивление нулевой последовательности магистрального и распределительного шинопровода:

Таблица №9.2 Расчёт сопротивлений шинопроводов прямой и нулевой последовательности для различных точек КЗ

Сопротивление трансформатора определим по формуле:

потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

номинальное напряжение на вторичной обмотке, кВ;

номинальная мощность трансформатора, кВА;

напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Из справочника находим сопротивления автоматических выключателей и предохранителей:

для выключателей Электрон Э16В с

для выключателей ВА 0436 с 400 А

для выключателей ВА 0436 с 160 А

Сопротивление контактов соединений шинопроводов:

ШМА (К2,К3) 9 секции по 6 метров

ШМА(К4,К5) 1,7 секций по 6 метра

ШРА (К4,К5) 18 секций по 3 метра

Сопротивление контактов соединительных кабелей (учитываем по 2 контакта на 1 кабель):

Рисунок №9.2 Схема замещения для расчета токов к.з.

Расчёт токов однофазного и трёхфазного КЗ

Ток трёхфазного короткого замыкания определяем по формуле:

Ток однофазного короткого замыкание определяется по формуле:

среднее номинальное напряжение сети, В, где произошло КЗ;

суммарные соответственно активное и индуктивное сопротивления схемы замещения прямой последовательности относительно точки КЗ, включая сопротивления шинопроводов, аппаратов и переходные сопротивления контактов, начиная от нейтрали понижающего трансформатора, мОм;

то же, нулевой последовательности.

Сопротивления нулевой последовательности трансформатора с низшим напряжением до 1кВ при схеме соединения обмоток тр-11 принимаем равными сопротивлениям прямой последовательности.

Рассчитываем ток трёхфазного КЗ в точке К1.

Полагаем, что КЗ в начале ШМА т.к. необходимо рассчитать максимальное значение тока КЗ

Суммарное активное сопротивление равно:

Суммарное реактивное сопротивление равно:

Ток трехфазного КЗ равен:

Рассчитываем ток однофазного КЗ в точке К1.

Определяем ток однофазного короткого замыкания. Находим сопротивления обратной (равно прямой т.к. нет вращающихся машин) и нулевой последовательности. Следует заметить, что в сопротивлении прямой последовательности нужно учитывать активное сопротивление дуги. Влияние активного сопротивления дуги на то КЗ учтем путем умножения расчетного тока КЗ, найденного без учета сопротивления дуги в месте КЗ на зависящей от сопротивления цепи КЗ поправочный коэффициент К с.

Для всех остальных точек мы находим ток КЗ без учета дуги.

Полагаем, что КЗ в конце ШМА т.к. необходимо рассчитать минимальное значение тока КЗ.

Тогда с учетом сопротивления дуги имеем ток однофазного к.з.

Для всех остальных точек выполняем аналогичный расчет. Результаты сводим в таблицу № 8.3

Таблица 9.3 Расчёт токов КЗ

10. Расчет пусковых и пиковых токов.

Расчет пусковых токов

Пусковой ток определяем для приемников имеющих АД с короткозамкнутым ротором для проверки вставок предохранителей.

Пусковой ток приемника определяют по формуле:

Нормальный ток ЭП, которой определяется по следующей формуле:

Кратность пускового тока, т.к отсутствуют данные примем:=5

Таблица №10.1 Значения пусковых токов для приемников с АД

Наименование ЭП
Кругло-шлифовальный
Токарно-револьверный
Вертикально-сверлильный
Токарный полуавтомат
Плоскошлифовальный
Токарный с ЧПУ
Горизонтально-проточный
Горизонтально-расточный
Вентустановка
Радиально-сверлильный
Бесцентро-шлифовальный
Токарно-винторезный
Точильно-шлифовальный
Вентустановка
Вентустановка

Расчет пиковых токов

Определение пиковых токов магистральных, распределительных шинопроводов и СП

Для расчета пиковых токов магистральных, распределительных шинопроводов и СП использеум следующую формулу:

I p - расчетный ток ШМА, ШРА, СП, А;

I п.ma x - пусковой ток наибольшего по мощности ЭП, подключаемого к ШМА, ШРА, СП,А;

K и - коэффициент использования наибольшего по мощности ЭП, А;

I н. max - номинальный ток наибольшего по мощности ЭП.

Расчет пикового тока ШМА

Определим номинальный ток наибольшего по мощности приемника (в данном случае им является - токарный с ЧПУ с K и = 0,2):

Максимальный расчетный ток узла нагрузки(ШМА), с учетом компенсации реактивной мощности;

Расчет пикового тока ШРА-1

Наибольшим по мощности электроприемником является вертикально-сверлильный с

Максимальный расчетный ток ШРА-1

Расчет пикового тока ШРА-2

Наибольшим по мощности электроприемником является токарный с ЧПУ с

Максимальный расчетный ток ШРА-2

Расчет пикового тока СП-1

Наибольшим по мощности электроприемником является радиально-сверлильный станок с

Максимальный расчетный ток СП-1

Расчет пикового тока СП-2

Наибольшим по мощности электроприемником является токарно-револьверный станок с

Максимальный расчетный ток СП-2

Расчет пикового тока СП-4

Кроме вентустановки, СП-4 питает электротермические печи, пиковый ток которых практически не отличается от номинального, поэтому используем мощность двигателя вентустановки с

Максимальный расчетный ток СП-4

Расчет пиковых токов машин контактной электросварки

Машины контактной электросварки относятся к потребителям с резкопеременным режимом работы и создают пиковые нагрузки с большой частотой, вследствии чего в сети возникают колебания напряжения.

Пиковая мощность машины в момент сварки определяется по формуле:

Расчетный пик любой пары фаз, например фазы АВ, определяется по формуле:

Где - число одновременно работающих машин, определенных по кривым вероятности

Число машин, подключенных к данной пары фаз

При определении рассчитывается средневзвешенное значение

Пиковая нагрузка для линейного провода определяется по формуле, соответственно пикам двух пар фаз, например в фазе В:

Где, - пиковая нагрузка для пары фаз АВ и для пары фаз ВС

Пиковый линейный ток:

Где - линейное напряжение, кВ

Расчёт пикового тока СП-5

Таблица 10.2 Расчет СП №5

6. Определим пиковую мощность наиболее загруженной фазы по двум наиболее загруженным парам фаз, следовательно наиболее загруженная фаза B:

Определим пиковый ток

Расчёт пикового тока СП-6

Таблица 10.3 Расчет СП №6

Алгоритм расчета

1. Распределяем нагрузки по трем парам фаз:

2. Определяем пиковую мощность каждой группы машин:

3. В каждой паре фаз находим средневзвешенный коэффициент включения:

по кривым определяется количество одновременно работающих машин m из общего числа n в каждой паре фаз:

5. В каждой паре фаз выбираем машины с наибольшей пиковой мощностью в соответствии с полученным количеством одновременно работающих машин m, определяем суммарное значение пиковой мощности в каждой паре фаз:

6. Определим пиковую мощность наиболее загруженной фазы по двум наиболее загруженным парам фаз:

Определим пиковый ток

Но кроме сварочной нагрузки СП-6 питает две вентустановки, поэтому определим пусковой ток АД вентустановок.

Мощность двигателя вентустановки с

Максимальный расчетный ток СП-6

т. е. пусковой ток оказался меньше тока сварки, следовательно в дальнейшем ориентируемся по пиковому току сварки.

11 . Защита цеховых электрических сетей

В сетях напряжением до 1000 В защиту выполняют плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

Плавкий предохранитель предназначен для защиты электроустановок от перегрузок и токов к.з. Основными его характеристиками являются: номинальный ток плавкой вставки номинальный ток предохранителя номинальное напряжение предохранителя номинальный ток отключения предохранителя защитная (ампер - секундная) характеристика предохранителя.

Обозначения в расчете:

Номинальное напряжение сети, кВ;

Максимальный ток к.з. сети, А;

Максимальный расчётный ток, А;

Пусковой ток двигателя, А.

Длительно допустимый ток защищаемого участка сети;

Минимальный ток к.з.

Алгоритм расчета

Рассмотрим на примере выбор предохранителя к кругло-шлифовальному станку (№1).

Выбираем предохранитель типа НПН - 60 с; ;

т.к предохранитель выбирается к индивидуальному приемнику, то за расчетный ток принимается номинальный:

4) , где 46,6 = 233 А;

Коэффициент перегрузки, учитывающий превышение тока двигателя сверх номинального значения в режиме пуска, принимаемый 2,5 - для легких условий пуска.

т.е = 93,2 А - выбранный предохранитель не подходит. Выберем предохранитель типа ПН-2 100 с = 50 кА; ; , где

Токи плавки вставок должны соответствовать кратностям допустимых длительных токов (согласование с сечением):

Проверка предохранителя на:

6) - на чувствительность

7) - на отключающую способность

50 кА 5,01 кА, где = = 5,01 кА

Выбираем предохранитель типа ПН-2 100: = 50 кА; ;

По данному алгоритму выбираем предохранители и выбор сводим в таблицу № 11.1

Таблица №11.1 Выбор предохранителей для ЭП, приводом которых является АД с КЗ ротором

Наименование ЭП

Кругло-шлифовальный

Токарно-револьверный

Вертикально-сверлильный

Токарный полуавтомат

Плоскошлифовальный

Токарный с ЧПУ

Горизонтально-проточный

Горизонтально-расточный

Вентустановка

Радиально-сверлильный

Бесцентро-шлифовальный

Токарно-винторезный

Точильно-шлифовальный

Вентустановка

Вентустановка

Таблица 11.2 - Выбор предохранителей для ЭП термического отделения

Таблица 11.3 - Выбор предохранителей для ЭП сварочного отделения

Наименование ЭП

Точечные стационарные

Сварочные точечные

Сварочные стыковые

Сварочные шовные роликовые

1 2 . Выбор автоматических выключателей

Запишем условия выбора автоматических выключателей:

где - наибольший расчетный ток нагрузки;

Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя.

пиковый ток группы электроприёмников, А

3) Отстройка от длительно допустимых токов:

Для автоматических выключателей только с электромагнитным расцепителем (отсечкой):

4) Отстройка от минимальных токов короткого замыкания:

5) Проверка по отключающей способности:

Рассмотрим на примере выбор выключателя к ШМА (SF1).

Таблица №12.1 Выбор автоматических выключателей

Место установки

Расчётные данные

Паспортные данные

Тип выключа-теля

Э25В: - ШМА

ВА 04-36: - ШРА1

ВА 04-36: - ШРА2

ВА 04-36: - СП1

ВА 04-36: - СП2

ВА 04-36: - СП3

ВА 04-36: - СП4

ВА 04-36: - СП5

ВА 04-36: - СП6

Список используемой литературы

1. Бурназова Л.В. Методические указания к выполнению курсового проекта. Мариуполь 2010 г.

2. Блок В.М Пособие к курсовому и дипломному проектированию, издание второе, переработанное и дополненное.Москва «Высша школа» 1990 г.

3. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

4. ГОСТ 28249-93 Межгосударственный стандарт «Короткие замыкания в электроустановках до 1000 В».

5. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для ВУЗов - М. "Энергоатомиздат", 1986 г.

6. Гайсаров Р.В. Выбор электрической аппаратуры. Челябинск 2002 г.

7. Средство массовой информации «Интернет»

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор места, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Выбор схемы распределения энергии по заводу. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита, автоматика, измерения и учет.

курсовая работа , добавлен 08.06.2015


Проект внутреннего и внешнего электроснабжения нефтеперерабатывающего завода. Расчет электрических нагрузок, выбор числа цеховых трансформаторов, силовых кабелей; компенсация реактивной мощности. Выбор оборудования и расчет токов короткого замыкания.

курсовая работа , добавлен 08.04.2013


Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.

курсовая работа , добавлен 23.03.2013


Расчёт электрических нагрузок цеха. Оценка осветительной сети, выбор компенсирующего устройства. Определение мощности трансформатора, схемы цеховых электрических сетей переменного тока. Расчет токов короткого замыкания. Выбор защитной аппаратуры.

курсовая работа , добавлен 15.12.2014


Расчёт электрических и осветительных нагрузок завода и цеха. Разработка схемы электроснабжения, выбор и проверка числа цеховых трансформаторов и компенсация реактивной мощности. Выбор кабелей, автоматических выключателей. Расчет токов короткого замыкания.

дипломная работа , добавлен 07.09.2010


Проектирование системы внешнего электроснабжения. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Расчет потерь в кабельных линиях. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания.

курсовая работа , добавлен 18.02.2013


Расчет электрических нагрузок методом расчетного коэффициента. Выбор числа и мощностей цеховых трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности. Подбор сечения жил кабелей цеховой сети по нагреву длительным расчетным током предохранителей.

курсовая работа , добавлен 30.03.2014


Характеристика потребителей и определения категории. Расчет электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения. Расчет и выбор трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет электрических сетей.

курсовая работа , добавлен 02.04.2011


Выбор питающего напряжения, расчет электрических нагрузок и компенсации реактивной мощности электроснабжения автоматизированного цеха. Распределительные сети, мощность трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания, выбор электрической аппаратуры.

курсовая работа , добавлен 25.04.2014


Характеристика потребителей. Расчет электрических нагрузок. Выбор питающих напряжений, мощности и числа цеховых трансформаторов. Компенсация реактивной мощности. Выбор токоведущих частей и расчет токов короткого замыкания. Выбор и расчет аппаратов.

ФГОУ СПО «Пензенский колледж управления

и промышленных технологий им. Е. Д. Басулина»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Краткая характеристика цеха, краткое описание технологического процесса

1.2 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Ведомость потребителей электроэнергии

1.3 Выбор величины питающего напряжения

1.4 Выбор схемы электроснабжения цеха

1.4.1 Задачи электроснабжения цеха

1.4.2 Выбор схемы электроснабжения по цеху

2. Расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

2.2 Компенсация реактивной мощности и выбор компенсирующего устройства

2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов цеховой подстанции

2.4 Расчет и выбор силовой сети, сечения проводов и кабелей

2.5 Выбор аппаратов защиты и автоматики

3. Экономическая часть проекта

3.1 Система планово-предупредительного ремонта

3.2 Особенности ремонта электрооборудования и его техническая характеристика

3.3 Расчет ремонтной сложности электрооборудования

Заключение

Список используемых источников

Введение

Важнейшая роль в экономике страны принадлежит машиностроению. От темпов развития машиностроения характерно зависит рост механической оснащенности всех отраслей народного хозяйства.

Машиностроение характерно чрезвычайным многообразием технологических процессов, в которых используется электроэнергия: литейное производство и сварка, обработка металлов давлением и резанием, упрочняющая термообработка, нанесение защитных и отделочных покрытий и т.д.

Предприятия машиностроения широко оснащены электрифицированными подъемно-транспортными механизмами, насосными компрессорными установками, механообрабатывающим и сварочным оборудованием. Автоматизация в машиностроении затрагивает не только отдельные технологические агрегаты и вспомогательные механизмы, но и целые комплексы, автоматизированные поточные линии, цеха и заводы.

Научно-технический прогресс предполагает рост энерговооруженности в промышленности за счет совершенствования и внедрения нового, экономичного и технологичного электрооборудования. Электроприемники, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии, прочно занимают ведущее положение в подавляющем большинстве производственных процессов.

Постоянное повышение энерговооруженности производства обеспечивается опережающим развитием электроэнергетики.

Эффективность производства и качества продукции во многом определяются надежностью средств производства и, в частности, надежностью электрооборудования.

Интенсивное развитие технических средств вызвало необходимость совершенствования методики проектирования и создания на ее основе новых высокоэффективных предприятий. В современных условиях эксплуатация электрооборудования требует все более глубоких и разносторонних знаний, а задачи создания нового или модернизация существующего электрифицированного технологического агрегата, механизма или устройства решаются совместными усилиями технологов, механиков, электриков.

Реконструкция действующих производств при использовании современного оборудования, на базе энергосберегающих технологий – одна из основных задач перевооружения производства.

В условиях научно-технического прогресса значительно усложнились взаимоотношения человека с природой. Научно-технический прогресс создал огромные возможности для покорения сил природы, а вместе с тем для ее загрязнения и разрушения. Промышленный прогресс сопровождается поступлением в биосферу огромного количества загрязнений, которые могут нарушить природное равновесие и угрожать здоровью людей.

Курс на интенсификацию экономического развития требует дальнейшего повышения эффективности использования природных ресурсов. Исходя из этого, намечено расширить научную разработку фундаментальных и прикладных проблем охраны природы, а также повысить эффективность использования имеющегося оборудования.

Актуальность темы курсового проекта соответствует задаче технического перевооружения – созданию высокоэффективного энергосберегающего производства.

1. Теоретическая часть

1.1 Краткая характеристика цеха, краткое описание технологического процесса

Основным электрооборудованием цеха металлорежущих станков являются группы токарных, шлифовальных и заточных станков. Рассмотрим эти группы:

1. К токарной группе можно относятся токарно-винторезные станки марки 16К25 мощностью 11 кВт.

2. К шлифовальному оборудованию относятся станки кругло-, плоско-, внутри- и резьбо-шлифовальные станки мощностью от 0,4 кВт у внутри-шлифовального станка марки 3М225В до 5,5 кВт у резьбо-шлифовального станка марки 5К823В.

3. К заточной группе относятся: универсально заточные станки, заточные, заточные для червячных фрез и заточные для круглых плашек. Мощность находится в пределах от 0,4 кВт у универсально заточных станков до 2,2 кВт у заточных.

Для станков существуют три режима работы:

1. Продолжительный, в котором машины могут работать долго, и превышение температуры отдельных частей машины не выходит за установленные пределы;

2. Повторно-кратковременный, здесь рабочие периоды t р чередуются с периодами пауз t 0 , а длительность всего цикла не превышает 10 минут. В этом режиме работают электродвигатели мостовых кранов, подъемников, сварочные аппараты.

3. Кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины достигали установившегося значения, а период остановки настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды.

Надежность электроснабжения – способность системы обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества.

По обеспечению надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три категории:

I. Электроприемники, где перерыв в электроснабжении повлечет за собой опасность для жизни людей, повреждения дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции.

II. Электроприемники, здесь перерыв приводит к массовому недоотпуску продукции, простоем рабочих мест, механизмов и промышленного процесса.

III. Электроприемники несерийного производства продукции, вспомогательные цеха, коммунально-хозяйственные потребители, сельскохозяйственные заводы. Перерыв в электроснабжении до 24 часов.

1.2 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Ведомость потребителей электроэнергии

Потребителями электроэнергии данного цеха являются станки токарной, заточной шлифовальной групп.

Токарно-винторезные станки предназначены для выполнения разнообразных работ. На этих станках можно обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, растачивать цилиндрические и конические отверстия, обрабатывать торцовые поверхности; нарезать наружную и внутреннюю резьбы; сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия; производить отрезку, подрезку и др. операции.

Шлифовальные станки предназначены для обработки деталей шлифованными кругами. На них можно обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности и плоскости, разрезать заготовки, шлифовать резьбу и зубья зубчатых колес, затачивать режущий инструмент и др. В зависимости от формы шлифуемой поверхности и вида шлифования станки общего назначения подразделяют на круглошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные и специальные.

Заточные станки. В зависимости от характера выполнения операций заточные станки делят на простые, универсальные, специальные, а по виду обработки – на станки для абразивной заточки и доводки и безабразивной (анодно-механический, электроискровой и др.). Универсальные заточные станки применяют для заточки и доводки резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков, фрез, долбяков, червячных фрез и выполняют наружное и внутреннее шлифование. Специальные заточные станки предназначены для заточки резцов, сверл, червячных фрез и т.п.

Все оборудование представлено в ведомости потребителей электроэнергии.

1.3 Выбор величины питающего напряжения

Учитывая, что определяющим параметром технико-экономических показателей является в основном принятое напряжение, рассматриваются возможные варианты электроснабжения, т.е. осуществляется выбор питающего напряжения.

Напряжение 10 кВ применяют для внутризаводского распределения энергии:

На крупных предприятиях с наличием двигателей, допускающих непосредственное присоединение к сети 10 кВ;

На предприятиях небольшой и средней мощности при отсутствии или незначительном числе двигателей, которые могут быть присоединены непосредственно к сети 6 кВ;

При наличии заводской электростанции с напряжением генераторов 10 кВ.

Напряжение 6 кВ применяют:

При наличии на предприятии значительного количества электроприемников на это напряжение;

При наличии заводской электростанции на напряжение 6кВ;

На реконструируемых предприятиях, имеющих напряжение 6кВ.

Для внутрицеховой системы электроснабжения используется напряжение 380 и 660В.

Напряжение 380 В применяют для питания силовых общепромышленных электроприемников.

если по условиям генплана, технологии и окружающей среды не могут быть осуществлены в должной мере глубокие вводы, дробление цеховых подстанций и приближение их к центрам питаемых ими групп электроприемников, и в связи с этим имеют место протяженные и разветвленные сети до 1000 В, а также при крупных концентрированных нагрузках.

Целесообразность применения напряжения 660 В должна обосновываться технико-экономическими сравнениями с напряжением 380/220 В с учетом перспективного развития предприятия, удешевления электродвигателей 660 В и лучшего их КПД по сравнению с электродвигателями 6 кВ, а также с учетом уменьшения потерь электроэнергии в сети 660 В по сравнению с сетью 380 В.

Для осветительных установок преимущественно применяют осветительные сети переменного тока с заземленной нейтралью напряжением 380/220 В.

Сети с изолированной нейтралью напряжением 220 В и ниже используют, в основном, в специальных электроустановках при повышенных требованиях к электробезопасности.

Постоянный ток применяется для резервного питания особо ответственных осветительных приемников и в специальных электроустановках.

При напряжении силовых приемников 380 В питание освещения, как правило, осуществляют от трансформаторов 380/220 В, общих для силовой и осветительной нагрузок.

Обеспечение качества электроэнергии на зажимах приемников электроэнергии – одна из наиболее сложных задач, решаемых в процессе проектирования и эксплуатации систем электроснабжения. Для рациональной работы электроприемников необходимо, чтобы качество электроэнергии трехфазных сетей соответствовало качественным показателям регламентируемых ГОСТ 13109-77:

Отклонение напряжения (+- 5 % для осветительной сети, +- 5-10% для силовой сети);

Отклонение частоты (от 1,5 до 4%);

Коэффициенты не симметрии и неуравновешенности напряжений (К и <=2%)

Исходя из вышеперечисленных требований устанавливаем напряжение для цеха металлорежущих станков 380/220 В для силовой и осветительной сети, с учетом требований показателей качества напряжения внутризаводского распределения энергии – 10 кВ

1.4 Выбор схемы электроснабжения цеха

1.4.1 Задачи электроснабжения цеха

Основной задачей электроснабжения является обеспечение потребителей электроэнергией. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмы, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственными процессами и т.д.

Для обеспечения бесперебойности производственного процесса и постоянного обновления оборудования современные системы электроснабжения предприятия должны обладать повышенной надежностью и гибкостью, обеспечивать заданные показатели качества электроэнергии, быть высокоэкономичными, удобными в эксплуатации и соответствовать требованиям пожаро-, взрыво и электробезопасности.

На надежность системы электроснабжения влияют:

Соответствия пропускной способности сети;

Схемы соединения элементов сети;

Наличие чувствительных быстродействующих и селективных защит;

Наличие или отсутствие в энергосистеме дефицита мощности и запасных резервных элементов и другие факторы.

Системы электроснабжения предприятия должны удовлетворять также следующим требованиям:

1. Обеспечения надлежащего качества электроэнергии, уровней и отклонения напряжения, стабильность частоты и др.;

2. Экономии цветных металлов и электроэнергии;

3. Максимального приближения источников высшего напряжения к электроустановкам потребителей, обеспечивающего минимум сетевых звеньев и ступеней промежуточной трансформации снижения первичных затрат и уменьшения потерь электроэнергии с одновременным повышением надежности.

Выполнение этих требований обеспечивается, прежде всего, надлежащим образом на основании соответствующих расчетов мощности источников электропитания и пропускной способности всех элементов системы электроснабжения, выборы их высоконадежного конструктивного исполнения и стойкости в аварийных режимах, использованием современных систем защиты и автоматики, надлежащей эксплуатацией.

Через системы электроснабжения осуществляется учет электроэнергии и контроль за рациональным ее расходованием.

К важнейшим задачам, которые должны быть решены в процессе проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий, относятся следующие:

1. Выбор наиболее рациональной с точки зрения технико-экономических показателей системы питания цеха;

2. Правильный, технически и экономически обоснованный выбор числа и мощности трансформаторов для главной понизительной и цеховых подстанций;

3. Выбор экономически целесообразного режима работы трансформаторов;

4. Выбор рациональных напряжений в схеме определяющих, в конечном счете, размеры капиталовложений, расход цветного металла, величину потерь электроэнергии и эксплуатационные расходы;

5. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств в соответствии с требованиями технико-экономической целесообразности;

6. Выбор сечения проводов, шин, кабелей в зависимости от ряда технических и экономических факторов.

Потребители электроэнергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены определенные требования к их электроснабжению – надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и др.

При проектировании сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных цехов необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать тираж, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжений.

1.4.2 Выбор схемы электроснабжения по цеху

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются Электроприемники.

Внутрицеховое распределение электроэнергии может выполняться по трем схемам:

Радиальной;

Магистральной;

Смешанной.

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

1. Обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

2. Быть удобными и безопасными в эксплуатации;

3. Иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Магистральная схема используется на большие токи (до 6300А), может подключаться непосредственно к трансформатору без распределительного устройства на стороне низшего напряжения, и выполняются с равномерным распределением электроэнергии к отдельным потребителям. Магистральные схемы обладают универсальностью, гибкостью (позволяют заменить технологическое оборудование без изменения электрической сети).

Радиальная схема электроснабжения представляет собой совокупность линий цеховой электрической сети, отходящих от распределительных устройств низшего напряжения трансформаторной подстанции и предназначенных для питания небольших групп приемников электроэнергии, расположенных в различных местах цеха. Распределение электроэнергии к отдельным потребителям при радиальных схемах осуществляется самостоятельными линиями от силовых пунктов, располагаемых в центре электрических нагрузок данной группы потребителей. Достоинством радиальных схем является высокая надежность питания и возможность применения автоматики.

Однако радиальные схемы требуют больших затрат на установку распределительных центров, проводку кабеля и проводов.

В проектируемой работе для электроснабжения цеха металлорежущих станков на основе анализа источников литературы выбрана магистральная схема, представленная на листе формата А3. Расчетные группы электроприемников представлены в таблице 2.

Таблица 2 Расчетные группы электроприемников

	№ позиции на чертеже	Наименование оборудования	Количество	Модель
		Универсально-заточные
		Заточные для червячных фрез
		Заточные
		Токарно-винторезные
		Заточные для круглых плашек
		Резьбошлифовальные
		Плоскошлифовальные
		Внутришлифовальные
		Круглошлифовальные
		Вентиляторы

2. Расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

В этом разделе рассматриваются методы определения электрических нагрузок, осуществляется расчет силовых нагрузок и составляется сводная ведомость.

Создание каждого промышленного объекта начинается с его проектирования: определения ожидаемых (расчетных) нагрузок.

При определении расчетных электрических нагрузок можно пользоваться основными методами:

1. упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума);

2. удельного потребления электроэнергии на единицу продукции;

3. коэффициента спроса;

4. удельной плотности электрической нагрузки на 1 м 2 производственной площади.

Расчет ожидаемых нагрузок приводится методом упорядоченных диаграмм,

являющимся в настоящее время основным при разработке технических и рабочих проектов электроснабжения.

Расчетная максимальная мощность электроприемников определяется из выражения:

P max =K max * K и * P ном = K max * P см,

где: K и – коэффициент использования;

K max – коэффициент максимума активной мощности;

P см – средняя активная мощность электроприемников за более загруженную схему.

Для группы электроприемников за более загруженную смену режима работы средняя активная и реактивная нагрузки определяются по формуле:

Р см = К u * Р ном

Q см = P см * tg φ,

где tg φ – соответствует средневзвешенному cos φ, характерному для электроприемников данного режима работы.

Средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле:

К U.СР.ВЗ. = ∑Р см / ∑Р ном,

где ∑Р см – суммарная мощность электроприемников и групп за наиболее загруженную смену;

∑Р ном – суммарная номинальная мощность электроприемников в группе.

Относительное число электроприемников определяется по формуле:

N * = n 1 /n,

где n 1 – число крупных приемников в группе;

n – число всех приемников в группе.

Относительная мощность наибольших по мощности электроприемников определяется из выражения:

Р * = ∑Р n 1 /∑Р ном,

где ∑Р n 1 – суммарная активная номинальная мощность крупных электроприемников группы;

∑Р ном – суммарная активная номинальная мощность электроприемников группы.

Основное эффективное число электроприемников в группе определяется по справочным таблицам, исходят из значений n * и Р *

n * э = f(n * ; P *)

Эффективное число электроприемников в группе определяется по формуле:

N э = n * э * n

Коэффициент максимума определяется по справочным таблицам, исходя из значений n э и К U.СР.ВЗ.:

К max = f(N э; К U.СР.ВЗ.)

Расчетная максимальная активная мощность цепи:

Р мах = К мах * ∑Р см

Расчетная максимальная реактивная мощность в цепи:

Q max = 1.1 ∑Q см

Полная расчетная мощность группы определяется по формуле:

S max = √P max 2 + Q max 2

Максимальный расчетный ток группы определяется по формуле:

I max = S max /(√3 * U ном)

Расчет ожидаемых нагрузок цеха металлорежущих станков.

1. Определяем среднюю активную и реактивную мощности за более загруженную схему электроприемников.

Пример расчета для станков позиции 1-3

Р см1-3 = Р ном × К и = 0,4 × 0,14 × 3 = 1,68 кВт

Q см1-3 = Р см1-3 × tgφ = 1,68 × 1,73 = 2,9 кВАр

Остальные данные по расчету представлены в таблице 4

2. Определяем суммарную мощность по группе:

∑P ном = 3 P ном1-3 + 2 P ном4,5 + 2 P ном6,11 + 2 P ном7,10 + 2 P ном8,9 + 2 P ном12,18 + 3 P ном13-15 + 3 P ном16,17,22 + 2 P ном19,21 + 3 P ном вент = 193,5 кВт

3. Суммируем активные и реактивные нагрузки:

∑P см = P см1-3 + P см4,5 + P см6,11 + P см7,10 + P см8,9 + P см12,18 + P см13-15 + P см16,17,22 + P см19,21 + P см вент = 57,12 кВт

∑Q см = Q см1-3 + Q см4,5 + Q см6,11 + Q см7,10 + Q см8,9 + Q см12,18 + Q см13,15 + Q см16,17,22 + Q см19,21 + Q см вент = 36,53 кВАр.

4. Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования:

К и.ср.вз = 57,12/193,5 = 0,3

5. Определяем относительное число электроприемников:

N * = 5/25 = 0,2

6. Определяем относительную мощность наибольших по мощности электроприемников:

Р * = 160/193,5 = 0,83 кВт

7. Основное эффективное число электроприемников в группе определяем по таблице 2.2 исходя из значений N * и Р * :

n* э = 0,27

8. Определяем эффективное число электроприемников в группе:

N э = 0,27 × 25 = 6,75

9. Коэффициент максимума К мах служит для перехода от средней нагрузки к максимальной. Коэффициент максимума активной мощности определяем по таблице 2.3, исходя из значений n э и К и.ср.вз:

К мах = 1,8

10. Определяем расчетную максимальную активную мощность цепи:

Р мах = 1,8 × 57,12 = 102,82 кВт

11. Определяем расчетную максимальную реактивную мощность цепи:

Q мах = 1,1 × 36,53 = 40,18 кВАр

12. Определяем полную расчетную мощность группы:

13. Определяем максимальный расчетный ток группы:

I мах = 110,4/(1,73 × 0,38) = 157,7 А

Таблица 3 Сводная ведомость электрических силовых нагрузок по цеху

	Наименование оборудования		Р ном, кВт		Q см, кВАр
									Р мах, кВт	Q мах, кВАр	S мах, кВА
	Универсально-заточные
	Заточные для червячных фрез
	Заточные
	Токарно-винторезные
	Заточные для круглых плашек
	Резьбошлифовальные
	Плоскошлифовальные
	Внутришлифовальные
	Круглошлифовальные
	Вентиляторы

2.2 Компенсация реактивной мощности и выбор компенсирующего устройства

Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий имеет большое народнохозяйственное значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям вызывает возникновение дополнительных потерь активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения.

Затраты, обусловленные этой передачей, можно уменьшить или даже устранить, если устранить влияние реактивной мощности в сетях низкого напряжения.

Для компенсации реактивной мощности применяются специальные,компенсирующие устройства, являются источниками реактивной энергии емкостного характера.

Мощность КУ (компенсирующие устройства) определяется из выражения:

Q k =α × P max × (tgφ max – tgφ э) кВар,

где Р мах – максимальная расчетная мощность;

α – коэффициент, учитывающий повышение cosφ естественным способом, принимается равным 0,9;

tgφ э определяется cosφ э = 0,92 – 0,95 коэффициентом мощности, устанавливаемым системой. Принимаем tgφ э = 0,33

tgφ max – расчетный максимальный коэффициент мощности

cosφ max = P max / S max

cosφ max = 102,82/110,4 = 0,93

Q к = 0,9 × 102,8 / (0,39 – 0,33) = 1542 кВАр

По расчетному значению реактивной мощности выбираем компенсирующие устройство типа УКН - 0,38 – 900 в количестве 2-х штук.

2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов цеховой подстанции

Трансформаторные цеховые подстанции являются основным звеном системы электроснабжения и предназначены для питания одного или нескольких цехов.

Одно-трансформаторные цеховые подстанции применяются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время доставки «складного» резерва или при резервировании, осуществляемом по перемычкам на вторичном напряжении.

Двух-трансформаторные подстанции применяются при преобладании потребителей 1-ой и 2-ой категорий.

Выбор числа и мощности трансформаторов обусловлен величиной и характером нагрузки, с учетом его перегрузочной способности, которая должна составлять 40% от мощности трансформатора.

При выборе трансформатора необходимо знать мощность подстанции:

где S p – мощность трансформатора, потребляемая участком после компенсации, кВАр;

P max – суммарная активная максимальная мощность, кВт;

Q max – суммарная реактивная максимальная мощность, кВАр

Q k – реактивная потребляемая мощность компенсирующего устройства, кВАр.

Мощность трансформатора, потребляемая с учетом 40% запаса, вычисляем по формуле:

S m = 0,75 × S p

где S p – мощность трансформатора, потребляемая группой электроприемников после компенсации, кВА;

Мощность трансформатора с учетом климатических условий (среднегодовая температура отличается от Q ср = 5 о С) определяется из выражения:

где: S m – мощность трансформатора, потребляемая с учетом 40% запаса

Q ср – среднегодовая температура местности, где устанавливается трансформатор.

S m = 0,75 × 125,7 = 94,3 кВА

По расчетной мощности равной 94,3 кВА с учетом температуры местности и 40% запаса, принимаем к установке трансформатор типа ТМ-100/10 У1

2.4 Расчет и выбор силовой сети, сечения проводов и кабелей

Все приемники электроэнергии рассчитаны на трехфазный переменный ток и напряжение 380 В, промышленную частоту 50 Гц, по степени надежности электроснабжения относятся ко второй категории, устанавливаются стационарно и по площади распределены равномерно.

Проводки электрических сетей от проходящего по ним тока, согласно закону Джоуля-Ленца, нагреваются.

Количество выделенной тепловой энергии пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания тока. Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. Поэтому устанавливаются предельно допустимые значения температуры нагрева проводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника в различных режимах.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наиболее длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву.

При расчете сети по нагреву рассчитывается ток для каждого электроприемника и группы электроприемников, питающихся от одного силового пункта:

Расчетный ток для группы электроприемников:

где: I р – расчетный ток;U ф – фазное напряжение.

Расчетный ток для каждого потребителя:

где: Р н – номинальная мощность электроприемника – кВт;

U н – номинальное напряжение, В;

cosφ – коэффициент мощности электроприемника;

η – коэффициент полезного действия электроприемника;

Пример расчета электроприемников силового пункта СП.

I нр1 = 400/(1,73*380*0,5*0,9)=1,4(А)

Таблица 4. Расчетно-монтажные данные по цеху

на чертеже	Наименование оборудования	Количество
	Универсально- заточные
	Заточные для червячных фрез
	Заточные
	Токарно-винторезные
	Заточные для круглых плашек
	Резьбошлифовальные
	Плоскошлифовальные
	Внутришлифовальные
	Круглошлифовальные
	Вентиляторы

По номинальному расчетному току по таблицам выбираем сечение проводов и кабелей и определяем способ прокладки.

Расчетный ток для группы электроприемников определяем в пункте 2.1

I max = 110,4/(1,73 × 0,38) = 157,7 А

По расчетному току выбираем ШРА 73 с номинальным током 250 А, а от трансформатора до ШРА – кабель типа АСГ (95 × 4) (таблица) и выключатель ВА 52Г-33 I н = 160 А. Для электроприемников по номинальному току определяем провод АПВ различного сечения. Все провода четырехжильные с поливинилхлоридной изоляцией марки АПВ, исключение составляет рабочее место электромонтажника, там устанавливают двухжильные.

Расчетные данные по данному силовому пункту сведены в Расчетно-монтажные таблицы Приложения.

План цеха с нанесением силовой сети представлен на листе формата А1.

2.5 Выбор аппаратов защиты и автоматики

Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В, применяют силовые распределительные шкафы пункты.

Микроклимат в цехе нормальный, т.е. температура не превышает +30 о С, отсутствует технологическая пыль, газы и пары, способные нарушить нормальную работу электрооборудования.

Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафы серии СП-62,ШРС-2П1У3,ШРС-53У3 и ШРС-54У3.

Наряду с указанными силовыми шкафами применяют распределительные пункты серии ПР-9000. В распределительные пункты встроены автоматические выключатели для автоматизации управления.

Силовые пункты и шкафы выбирают с учетом условий воздушной среды и числа подключаемых приемников электроэнергии.

Для кабеля от трансформатора до ШРА 73 распределительного устройства выбираем автоматический выключатель марки автомат серии ВА 52Г-33 из таблицы

3.3 Расчет ремонтной сложности электрооборудования

∑R = R 1 + R 2 + R 3 + … + R п

Расчет ремонтной сложности оборудования по цеху:

1. Для станков токарной группы R = 8,5. В цехе установлено 2 станка данной группы, значит ∑R = 17

2. Для станков заточной группы R = 1,5. В цехе установлено 9 станков данной группы, значит ∑R = 13,5

3. Для станков шлифовальной группы R = 10. В цехе установлено 11 станков данной группы, значит ∑R = 110

4. Для вентилятора R = 4. В цехе установлено 3 вентилятора, значит ∑R = 12

Для большинства электротехнического оборудования категория ремонтной сложности определена и является справочной величиной.

Таблица 5 Ремонтная сложность электрооборудования

Заключение

В теоретической части проекта характеристики потребителей электроэнергии и категории электроснабжения, внутренние схемы электроснабжения.

В расчетной части проекта произведены расчеты электрических нагрузок, расчет и выбор компенсирующего устройства, выбор силового трансформатора, сечений проводов и кабелей, выбор защитных устройств.

В экономической части проекта рассмотрены вопросы планово-предупредительного ремонта электрооборудования, его особенности и произведен расчет ремонтной сложности электрооборудования участка.

Металлорежущие станки предназначены для механической обработки заготовок из металла режущими инструментами.

Целью металлорежущих станков является получение деталей заданной формы и размеров с требуемыми точностью и качеством обработанной поверхности. На станках обрабатывают заготовки не только из металла, но и из других материалов, поэтому термин «металлорежущий станок» является условным.

По виду выполняемых работ металлорежущие станки распределены по группам, каждая из которых подразделяется на типы, объединенные общими технологическими признаками и конструктивными особенностями.

Металлорежущие станки представляют собой целый класс оборудования, предназначенного для получения металлических заготовок: расточные станки, токарные станки, и др.

Для примера произведем расчет и выбор электрооборудования токарно-винторезного станка модели 16Д20.

Токарные станки предназначены для изготовления и обработки деталей, имеющих форму тел вращения. Применяются для обработки цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, подрезки торцов, а также для сверления и развертывания отверстий, нарезания резьбы и других операций.

2.1 Выбор рода тока и величины напряжения для сети цеха

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основ­ном применяется трехфазный переменный ток. Постоянный ток рекомен­дуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям техно­логического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальвани­ческих ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования часто­ты вращения

электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчетами, то для питания силового электрооборудования используется трехфазный переменный ток.

При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и распо­ложение электроприемников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

При выборе напряжения для питания непосредственно электроприемни­ков необходимо обратить внимание на следующие положения:

1) Номинальными напряжениями, применяемыми на промышленных предприятиях для распределения электроэнергии являют­ся 10; 6; 0,66; 0,38; 0,22 кВ;

2) Применять на низшей ступени распределения электроэнергии напря­жение выше 1кВ рекомендуется только в случае, если установлено специальное электрооборудование, работающее при напряжении выше 1 кВ;

3) Если двигатели необходимой мощности изготавливаются на несколько напряжений, то вопрос выбора напряжения должен быть решен путем технико-экономического сравнения вариантов;

4) В случае, если применение напряжения выше 1 кВ не вызвано техниче­ской необходимостью, следует рассмотреть варианты использования напряже­ния 380 и 660 В. Применение более низких напряжений для питания силовых потребителей экономически не оправдано;

6) С применением напряжения 660 В снижаются потери электроэнергии и расход цветных металлов, увеличивается радиус действия цеховых подстан­ций, повышается единичная мощность применяемых трансформаторов и в результате сокращается количество подстанций, упрощается схема электро­снабжения на высшей ступени распределения энергии. Недостатками напряже­ния 660 В являются невозможность совместного питания сети освещения и силовых электроприемников от общих трансформаторов, а также отсутствие электродвигателей небольшой мощности на напряжение 660 В, так как в на­стоящее время такие электродвигатели нашей промышленностью не выпуска­ются;

7) На предприятиях с преобладанием электроприемников малой мощности более выгодно использовать напряжение 380/220 В (если не доказана целесо­образность применения иного напряжения);

8) Напряжение сетей постоянного тока определяется напряжением питае­мых электроприемников, мощностью преобразовательных установок, уда­ленностью их от центра электрических нагрузок, а также условиями окружаю­щей среды.

Электронные цепи управления и сигнализации обязательно должны получать питание от трансформатора.

Для цепей управления переменного тока, питаемых от трансформатора, рекомендуются следующие величины напряжения: 1)24 или 48В, 50 и 60 Гц; 2) 110В, 50Гц или 115В, 60Гц; 3) 220В, 50Гц или 230В, 60 Гц.

Для цепей управления постоянного тока рекомендуется напряжение: 24, 48, 110, 220, 250В. Допускается применение других значений низкого напряжения электронных цепей и устройств, которые предназначены для таких напряжений. Замыкание на землю любой цепи управления не должно вызывать непредвиденного включения машины, опасных движений машины и препятствовать ее отключению.

Цепь управления должна быть разработана так, чтобы, если ограничение по времени истекло, то для включения цикла обе кнопки сначало должны быть отпущены, а потом снова нажаты.

Цепь сигнализации, которая не подключена к цепи управления, рекомендуется подключать к напряжению 24В переменного или постоянного тока. В этом случае применяются лампы на напряжение от 24В до 28В. Если используется индивидуальный трансформатор, то применяются лампы напряжение 6В или 24В. В этом случае цепь сигнализации может присоединяться к цепи управления.

Для местного освещения токарных станков запрещается применение люминесцентных ламп. Найбольшее применение получили лампы накаливания на напряжение 36В, подключаемые через понижающий трансформатор. Пользоваться местным освещением напряжением выше 36 В запрещается.

Для универсального токарно- винтрезного станка повышенной точности, модели 16Д20, найболее подходящими параметрами являются:

Питающая сеть: напряжение 380В, род тока- переменный, частота 50 Гц;

Цепь управления: напряжение 110В, род тока- переменный;

Местное освещение: напряжение 24 В.