Схема питания станочных электродвигателей осуществляется с помощью шинопроводов. Шинопроводы прокладывают вдоль линий цехового оборудования, образуя как бы растянутые по всей длине цеха сборные шины распределительного устройства. При этом электродвигатели цехового оборудования могут подключаться к шинопроводу в любой точке цеха, что представляет значительные удобства при частой перестановке оборудования, необходимость в которой возникает в связи с изменениями технологического процесса современного производства. Таким образом, шинопроводы совмещают в себе функции питающей магистрали и распределительного устройства.
3.2 Распределение энергии низшего напряжения при помощи
индивидуальной радиальной схемы
Радиальная схема – это схема, в которой линии, электропередачи соединяют подстанцию верхнего уровня с подстанцией нижнего уровня (или устройством распределения электроэнергии, приёмником электроэнергии) без промежуточных отборов мощности. Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания, например от распределительного щита подстанции, отходят линии, питающие крупные электроприёмники или групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприёмники.
Радиальные схемы обеспечивают высокую надёжность питания и легко приспосабливаются к автоматизации. Однако они требуют больших затрат на установку распределительных щитов, прокладку кабелей и проводов. Радиальные схемы следует применять при сосредоточенных нагрузках, для питания мощных электроприёмников с нелинейными, резко переменными, ударными нагрузками, отрицательно влияющими на качество электрической энергии, при повышенных требованиях к надёжности электроснабжения
мощность картограмма электроснабжение шинопровод
4. РАСЧЁТ СИЛОВОЙ СЕТИ
4.1 Выбор сечения проводов линий электропередач
Основная цель расчётов электрических сетей промышленного предприятия - нахождение оптимального проектного решения при выборе параметров электрической сети с учётом всех технологических требований при наименьших приведенных затратах на её сооружение и эксплуатацию.
Сечение проводов линий электропередачи должно быть таким, чтобы провода не перегревались при любой нагрузке в нормальном рабочем режиме, чтобы потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы и чтобы плотность тока в проводах соответствовала экономической.
По таблице 5-12 для кабельной линии электропередач выбирается сечение провода марки АС-6 . Данному сечению провода соответствует допустимое значение тока .
(4.1)
где = 1,4 - экономическая плотность тока для данного региона ;
= 50 - площадь сечения, то есть сила рабочего тока, передаваемого по линии в нормальном режиме, не должна превышать допустимую по ПУЭ для данного провода силу тока нагрузки.
Сечение провода выбирается по таблице 5-12 и проверяется по условию:
;
Так как данное сечение провода подходит по условию . Принимается к установке провод марки АС-6, сечением .
4.2 Выбор и проверка шин
Шины выбираются по расчётному току, номинальному напряжению, условиям окружающей среды и проверяются на термическую и динамическую устойчивость. Шины могут быть установлены на изоляторах плашмя или на ребро, расстояние между осями смежных фаз а, расстояние между изоляторами .
По таблице выбираются шины и выписывают их основные параметры.
Площадь термически устойчивого сечения определяется по формуле
, (4.2)
где= 2,7кА - установившийся ток короткого замыкания;
приведённое время короткого замыкания. Принимается = 0,2сек;
=88 - термический коэффициент алюминия.
Момент сопротивления определяется по формуле
, (4.3)
где - толщина полосы;
= 4см - ширина шины.
Расчётное напряжение в металле шин определяется по формуле
, (4.4)
где = 5,1кА - ударный ток короткого замыкания;
а = 25см - расстояние между осями шин смежных фаз;
=90см – расстояние между изоляторами.
Таким образом, принимается к установке алюминиевая шина марки ШМА – 6 размером 405мм установленная на изоляторах плашмя, так как она термически и динамически устойчива.
4.3 Выбор и проверка предохранителей
Предохранители выбираются по конструктивному исполнению, роду установки, номинальному току и напряжению, а проверяются на отключающую способность, то есть на выполнение условия
По таблице 5.2 выбирается плавкий предохранитель ПНБ-5 с параметрами .
Определяется ток короткого замыкания по формуле
(4.5)
Выбранный предохранитель проверяется на отключающую способность
,
Таким образом, плавкий предохранитель подходит по условию . Принимается к установке плавкий предохранитель марки ПНБ-5.
4.4 Выбор и проверка выключателей
Выключатели выбираются по номинальному току и напряжению и проверяются на отключающую способность в нормальном рабочем режиме.
По таблице 27.1 выбирается малообъёмный масляный выключатель подвесного исполнения, марки ВМП - 10. Номинальное напряжение , номинальный ток тип привода ПП с параметрами , .
Определяется номинальный ток отключения по формуле
(4.6)
Выбранный выключатель проверяется на отключающую способность.
Таким образом, к установке принимается выключатель марки ВМП – 10.
Рисунок 4.1 Масляный выключатель типа ВМП – 10: 1 - полюс; 2 - опорный изолятор; 3 - рама; 4 - тяга из изоляционного материала; 5 – вал; 6 – масляный буфер
5. РАСЧЁТ И ВЫБОР ТИПА КОМПЕНСИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
5.1 Расчёт компенсирующего устройства
В цехах промышленных предприятий в качестве компенсирующего устройства обычно применяется батарея статистических конденсаторов. Расчёт компенсирующего устройства производится следующим образом.Необходимая трансформаторная мощность до установки конденсаторов определяется по формуле
, (5.1)
где =824,33 кВт – активная расчётная мощность приёмников электроэнергии цеха.
По таблице 5. Необходимая предприятию реактивная мощность определяется по формуле
кВар (5.3)
Необходимая мощность конденсаторной батареи определяется по формуле
(5.4)
где=361,1 кВар – расчетное значение реактивной мощности конденсаторной батареи.
5.2 Выбор типа комплектной конденсаторной установки
По таблице 5.2 (методические указания к выполнению курсового проекта) выбираются комплектные конденсаторные установки по ближайшей номинальной мощности кВар. Выбирается конденсаторная установка марки УК – 0,38 - 450.
Некомпенсированная реактивная мощность определяется по формуле
, (5.5)
Необходимая трансформаторная мощность определяется по формуле
(5.6)
Трансформаторы для подстанции выбираются исходя из расчёта компенсирующего устройства и расчётной максимальной потребляемой мощности по таблице 5.1 [методические указания к выполнению курсового проекта]. В соответствие с данными условиями выбираются два трансформатора марки ТМ – 1000/10 с номинальной мощностью 1000 кВА.
Трансформатор – это электромагнитное устройство состоящее из двух электрически не связанных между собой обмоток и магнитопровода по которому замыкается магнитный поток. Работа трансформатора основано на законе электромагнитной индукции. Трансформатор преобразует только энергию переменного тока.
Если трансформатор включить в сеть постоянного тока работать он не будет, т.к при неизменном магнитном потоке ЭДС в обмотках наводится не будут, ток первичной обмотки станет слишком велик что может привести повреждению трансформатора.
Трансформаторы классифицируются по следующим признакам:
1. По назначению – силовые (преобразует только значение напряжения и тока), трансформаторы для преобразования числа фаз, для преобразования частоты тока, сварочные, пик трансформаторы, автотрансформаторы.
2. По виду охлаждения – (воздушные и масляные)
3. По числу фаз – однофазные, трехфазные и многофазные
4. По числу обмоток – двухобмоточные, трехобмоточные и многообмоточные .
5. По конструкции – броневые, стержневые и бронестержневые.
Трансформаторы могут выполнятся с воздушным или массовым охлаждением. Воздушное охлаждение может быть естественным или искусственным с помощью вентиляторов.
Сердечник трансформатора образует замкнутый для магнитного потока контур и изготавливается из электротехнической стали толщиной 0,5 и 0,35 мм, марки Э4 – 2. Отдельные листы стали для изоляции их друг от друга покрывают слоем лака после чего стягивают болтами, пропущенными в изолирующих втулках.
Обмотка трансформатора выполняется из круглой или прямоугольной изолированной меди. На стержень магнитопровода предварительно надевают изолирующий цилиндр, на котором помещают обмотку низшего напряжения. На наложенную обмотку низшего напряжения надевают другой изолирующий цилиндр, на который помещают обмотку высшего напряжения. Концы обмоток высшего и низшего напряжения выводятся через проходные изоляторы.
Сердечник с обмоткой обычно опускают в бак прямоугольной или овальной формы изготовленным из стали. В бак заливается специальное трансформаторное масло, обладающее большой теплопроводностью.
Чтобы дать возможность маслу расширятся на крышке трансформатора устанавливают дополнительный бочок называемый расширителем. Этот бочок соединяют трубкой с баком, для расширителя устанавливают масломерную стеклянную трубку для наблюдением за уровнем масла.
6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
При эксплуатации электроустановок существует опасность для жизни людей, из-за чего необходимо соблюдать правила техники безопасности. Одним из основных положений, обеспечивающих безопасность работы во вновь монтируемых и действующих электроустановках, является состояние здоровья монтажного и эксплуатационного персонала. В связи с этим согласно правилам безопасности все лица, допускаемые к работам, проходят специальный медицинский осмотр.
