FGOU SPO „Penza College of Management“

und nach ihm benannte Industrietechnologien. E. D. Basulina"

ERLÄUTERUNGEN

FÜR DAS KURSPROJEKT

Einführung

1. Theoretischer Teil

1.1 Kurzcharakteristik der Werkstatt, kurze Beschreibung des technologischen Prozesses

1.2 Eigenschaften von Stromverbrauchern und Bestimmung der Kategorie der Stromversorgung. Erklärung der Stromverbraucher

1.3 Auswahl der Versorgungsspannung

1.4 Auswahl eines Werkstatt-Stromversorgungsschemas

1.4.1 Aufgaben der Werkstattstromversorgung

1.4.2 Auswahl eines Stromversorgungsschemas für die Werkstatt

2. Berechnungsteil

2.1 Berechnung elektrischer Lasten

2.2 Blindleistungskompensation und Auswahl der Kompensationseinrichtung

2.3 Auswahl der Anzahl und Leistung der Leistungstransformatoren für eine Werkstatt-Umspannstation

2.4 Berechnung und Auswahl des Stromnetzes, Querschnitt der Drähte und Kabel

2.5 Auswahl von Schutz- und Automatisierungsgeräten

3. Wirtschaftlicher Teil des Projekts

3.1 System der vorbeugenden Wartung

3.2 Merkmale der Reparatur elektrischer Geräte und ihre technischen Eigenschaften

3.3 Berechnung der Reparaturkomplexität elektrischer Geräte

Abschluss

Liste der verwendeten Quellen

Einführung

Die wichtigste Rolle in der Wirtschaft des Landes kommt dem Maschinenbau zu. Das Wachstum der mechanischen Ausrüstung in allen Sektoren der Volkswirtschaft hängt typischerweise vom Tempo der Entwicklung des Maschinenbaus ab.

Der Maschinenbau zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Vielfalt an technologischen Prozessen aus, bei denen Elektrizität zum Einsatz kommt: Gießen und Schweißen, Metallumformung und -schneiden, Härtungswärmebehandlung, Aufbringen von Schutz- und Endbeschichtungen usw.

Maschinenbauunternehmen sind umfassend mit elektrifizierten Hebe- und Transportmechanismen, Pumpkompressoreinheiten sowie Bearbeitungs- und Schweißgeräten ausgestattet. Die Automatisierung im Maschinenbau betrifft nicht nur einzelne technologische Einheiten und Hilfsmechanismen, sondern auch ganze Komplexe, automatisierte Produktionslinien, Werkstätten und Fabriken.

Der wissenschaftliche und technische Fortschritt beinhaltet eine Steigerung der Stromversorgung in der Industrie durch die Verbesserung und Einführung neuer, wirtschaftlicher und technologisch fortschrittlicher elektrischer Geräte. Elektrische Empfänger, die elektrische Energie in andere Energiearten umwandeln, nehmen in den allermeisten Produktionsprozessen eine feste Stellung ein.

Die ständige Steigerung der Stromversorgung der Produktion wird durch die rasante Entwicklung der Elektrizitätswirtschaft gewährleistet.

Die Effizienz der Produktion und die Produktqualität werden maßgeblich von der Zuverlässigkeit der Produktionsmittel und insbesondere der elektrischen Ausrüstung bestimmt.

Die intensive Entwicklung technischer Mittel hat die Verbesserung der Entwurfsmethoden und die Gründung neuer hocheffizienter Unternehmen auf dieser Grundlage erforderlich gemacht. Unter modernen Bedingungen erfordert der Betrieb elektrischer Geräte immer tiefere und vielseitigere Kenntnisse, und die Aufgaben der Schaffung einer neuen oder der Modernisierung einer bestehenden elektrifizierten technologischen Einheit, eines Mechanismus oder eines Geräts werden durch die gemeinsame Anstrengung von Technologen, Mechanikern und Elektrikern gelöst.

Der Umbau bestehender Produktionsanlagen mit moderner Ausrüstung auf Basis energiesparender Technologien ist eine der Hauptaufgaben der Produktionsumrüstung.

Unter den Bedingungen des wissenschaftlichen und technischen Fortschritts ist das Verhältnis zwischen Mensch und Natur deutlich komplizierter geworden. Der wissenschaftliche und technische Fortschritt hat enorme Möglichkeiten zur Überwindung der Naturgewalten und gleichzeitig zu deren Verschmutzung und Zerstörung geschaffen. Mit dem industriellen Fortschritt geht eine große Menge an Schadstoffen in die Biosphäre einher, die das natürliche Gleichgewicht stören und die menschliche Gesundheit gefährden können.

Der Kurs zur Intensivierung der wirtschaftlichen Entwicklung erfordert eine weitere Steigerung der Effizienz bei der Nutzung natürlicher Ressourcen. Darauf aufbauend ist geplant, die wissenschaftliche Erarbeitung grundlegender und angewandter Probleme des Naturschutzes auszubauen sowie die Effizienz der Nutzung bestehender Geräte zu steigern.

Die Relevanz des Themas des Studienprojekts entspricht der Aufgabe der technischen Umrüstung – der Schaffung einer hocheffizienten energiesparenden Produktion.

1. Theoretischer Teil

1.1 Kurzcharakteristik der Werkstatt, kurze Beschreibung des technologischen Prozesses

Die wichtigste elektrische Ausrüstung der Metallschneidemaschinenwerkstatt ist eine Gruppe von Drehmaschinen, Schleifmaschinen und Schärfmaschinen. Betrachten Sie diese Gruppen:

1. Die Drehgruppe umfasst Schraubendrehmaschinen der Marke 16K25 mit einer Leistung von 11 kW.

2. Die Schleifausrüstung umfasst Rund-, Flach-, Innen- und Gewindeschleifmaschinen mit einer Leistung von 0,4 kW für eine 3M225V-Innenschleifmaschine bis 5,5 kW für eine 5K823V-Gewindeschleifmaschine.

3. Die Schärfgruppe umfasst: Universal-Schärfmaschinen, Schärfmaschinen, Schärfmaschinen für Wälzfräser und Schärfmaschinen für Rundmatrizen. Die Leistung reicht von 0,4 kW für Universal-Schärfmaschinen bis 2,2 kW für Schärfmaschinen.

Es gibt drei Betriebsarten für Maschinen:

1. Langfristig, bei dem Maschinen über einen langen Zeitraum betrieben werden können und der Temperaturanstieg einzelner Teile der Maschine die festgelegten Grenzwerte nicht überschreitet;

2. Wiederholt-kurzfristig, hier wechseln sich Arbeitsperioden t p mit Pausenperioden t 0 ab und die Dauer des gesamten Zyklus überschreitet 10 Minuten nicht. In diesem Modus arbeiten Elektromotoren von Laufkränen, Aufzügen und Schweißmaschinen.

3. Kurzzeitig, wobei die Betriebszeit nicht so lang ist, dass die Temperaturen einzelner Teile der Maschine einen stabilen Wert erreichen, und die Stillstandszeit so lang ist, dass die Maschine Zeit hat, auf Umgebungstemperatur abzukühlen.

Unter Zuverlässigkeit der Stromversorgung versteht man die Fähigkeit des Systems, das Unternehmen mit qualitativ hochwertigem Strom zu versorgen.

Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu gewährleisten, werden Stromempfänger in drei Kategorien eingeteilt:

I. Elektrische Empfänger, bei denen eine Unterbrechung der Stromversorgung zu Lebensgefahr, Schäden an teuren Geräten und massiven Produktfehlern führen kann.

II. Bei elektrischen Empfängern führt ein Ausfall zu einem massiven Mangel an Produkten, Ausfall von Arbeitsplätzen, Mechanismen und Industrieprozessen.

III. Elektrische Empfänger für Nicht-Serienproduktion, Nebenwerkstätten, Verbraucher, landwirtschaftliche Betriebe. Unterbrechung der Stromversorgung bis zu 24 Stunden.

1.2 Eigenschaften von Stromverbrauchern und Bestimmung der Kategorie der Stromversorgung. Erklärung der Stromverbraucher

Die Stromverbraucher dieser Werkstatt sind Drehmaschinen, Schärf- und Schleifmaschinen.

Schraubendrehmaschinen sind für eine Vielzahl von Aufgaben konzipiert. Mit diesen Maschinen können äußere zylindrische, konische und geformte Flächen geschliffen, zylindrische und konische Löcher gebohrt und Endflächen bearbeitet werden; Außen- und Innengewinde schneiden; Bohren, Senken und Reiben von Löchern; Schneiden, Trimmen und andere Arbeiten durchführen.

Schleifmaschinen sind für die Bearbeitung von Teilen mit Schleifscheiben konzipiert. Mit ihnen lassen sich äußere und innere zylindrische, konische und geformte Flächen und Flächen bearbeiten, Werkstücke schneiden, Gewinde und Verzahnungen schleifen, Schneidwerkzeuge schärfen usw. Je nach Form der geschliffenen Oberfläche und Art des Schleifens universell einsetzbar Die Maschinen werden in Rundschleifen, Spitzenlosschleifen, Innenschleifen, Flachschleifen und Spezialschleifen unterteilt.

Schärfmaschinen. Je nach Art der Arbeitsgänge werden Schärfmaschinen in einfache, universelle, spezielle und je nach Art der Bearbeitung in Maschinen zum abrasiven Schärfen und Endbearbeiten und nicht abrasive (anodisch-mechanische, elektrische Funken usw.) unterteilt. Universal-Schärfmaschinen werden zum Schärfen und Endbearbeiten von Fräsern, Bohrern, Senkern, Reibahlen, Gewindebohrern, Fräsern, Fräsern und Wälzfräsern verwendet und führen Außen- und Innenschleifarbeiten durch. Spezielle Schärfmaschinen sind zum Schärfen von Fräsern, Bohrern, Wälzfräsern usw. bestimmt.

Alle Geräte werden in der Liste der Stromverbraucher aufgeführt.

1.3 Auswahl der Versorgungsspannung

Da der bestimmende Parameter technischer und wirtschaftlicher Indikatoren vor allem die verwendete Spannung ist, werden mögliche Optionen für die Stromversorgung in Betracht gezogen, d. h. Die Versorgungsspannung wird ausgewählt.

Zur innerbetrieblichen Energieverteilung wird eine Spannung von 10 kV verwendet:

Bei großen Unternehmen mit Motoren, die einen direkten Anschluss an das 10-kV-Netz ermöglichen;

In Unternehmen kleiner und mittlerer Leistung fehlen oder sind nur wenige Motoren vorhanden, die direkt an das 6-kV-Netz angeschlossen werden können;

Wenn ein Fabrikkraftwerk mit einer Generatorspannung von 10 kV vorhanden ist.

Spannung 6 kV wird verwendet:

Wenn das Unternehmen über eine erhebliche Anzahl elektrischer Empfänger für diese Spannung verfügt;

Wenn ein Fabrikkraftwerk mit einer Spannung von 6 kV vorhanden ist;

Bei sanierten Betrieben mit einer Spannung von 6 kV.

Für die Ladenstromversorgung werden Spannungen von 380 und 660 V verwendet.

Die Spannung 380 V wird zur Stromversorgung allgemeiner industrieller elektrischer Empfänger verwendet.

wenn gemäß den Bedingungen des Generalplans, der Technologie und der Umgebung tiefe Durchdringungen, Fragmentierung von Werkstattumspannwerken und deren Annäherung an die Zentren der von ihnen gespeisten Gruppen von Stromempfängern nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden können, und in diesem Zusammenhang gibt es solche ausgedehnte und verzweigte Netze bis 1000 V, auch bei großen Einzellasten.

Die Machbarkeit der Verwendung einer Spannung von 660 V sollte durch technische und wirtschaftliche Vergleiche mit einer Spannung von 380/220 V unter Berücksichtigung der langfristigen Entwicklung des Unternehmens, der Kostenreduzierung von 660-V-Elektromotoren und deren Verbesserungen begründet werden Wirkungsgrad im Vergleich zu 6-kV-Elektromotoren sowie unter Berücksichtigung der Reduzierung der Stromverluste im 660-V-Netz im Vergleich zu einem 380-V-Netz.

Für Beleuchtungsanlagen werden überwiegend Wechselstrom-Beleuchtungsnetze mit einer geerdeten Sternpunktspannung von 380/220 V verwendet.

Netze mit einer isolierten Neutralleiterspannung von 220 V und darunter werden hauptsächlich in speziellen Elektroinstallationen mit erhöhten Anforderungen an die elektrische Sicherheit eingesetzt.

Gleichstrom wird zur Notstromversorgung kritischer Lichtempfänger und in speziellen Elektroinstallationen verwendet.

Wenn die Spannung der Leistungsempfänger 380 V beträgt, erfolgt die Stromversorgung der Beleuchtung normalerweise über 380/220-V-Transformatoren, die für Strom- und Beleuchtungslasten üblich sind.

Die Sicherstellung der Stromqualität an den Anschlüssen von Stromempfängern ist eine der schwierigsten Aufgaben bei der Planung und dem Betrieb von Stromversorgungssystemen. Für den rationellen Betrieb elektrischer Empfänger ist es erforderlich, dass die Stromqualität in Drehstromnetzen den in GOST 13109-77 geregelten Qualitätsindikatoren entspricht:

Spannungsabweichung (+- 5 % für Beleuchtungsnetz, +- 5-10 % für Stromnetz);

Frequenzabweichung (von 1,5 bis 4 %);

Koeffizienten der Unsymmetrie und des Spannungsungleichgewichts (K und<=2%)

Basierend auf den oben genannten Anforderungen legen wir die Spannung für die Metallbearbeitungswerkstatt für die Strom- und Beleuchtungsnetze auf 380/220 V fest, unter Berücksichtigung der Anforderungen an Spannungsqualitätsindikatoren für die innerbetriebliche Energieverteilung – 10 kV

1.4 Auswahl eines Werkstatt-Stromversorgungsschemas

1.4.1 Aufgaben der Werkstattstromversorgung

Die Hauptaufgabe der Stromversorgung besteht darin, Verbraucher mit Strom zu versorgen. Mit Hilfe elektrischer Energie werden Millionen von Maschinen und Mechanismen in Bewegung gesetzt, Räume beleuchtet, Produktionsprozesse automatisch gesteuert usw.

Um unterbrechungsfreie Produktionsprozesse und eine ständige Aktualisierung der Ausrüstung zu gewährleisten, müssen moderne Stromversorgungssysteme für Unternehmen eine erhöhte Zuverlässigkeit und Flexibilität aufweisen, spezifizierte Stromqualitätsindikatoren bieten, äußerst wirtschaftlich und einfach zu bedienen sein und die Anforderungen an Brand-, Explosions- und elektrische Sicherheit erfüllen.

Die Zuverlässigkeit des Stromversorgungssystems wird beeinflusst durch:

Passende Netzwerkbandbreite;

Verbindungspläne von Netzwerkelementen;

Verfügbarkeit eines sensiblen, schnell wirkenden und selektiven Schutzes;

Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Stromengpässen und Ersatzreserveelementen im Stromnetz sowie andere Faktoren.

Die Stromversorgungssysteme des Unternehmens müssen außerdem folgende Anforderungen erfüllen:

1. Sicherstellung der richtigen Stromqualität, Spannungsniveaus und -abweichungen, Frequenzstabilität usw.;

2. Einsparung von Nichteisenmetallen und Strom;

3. Maximale Nähe von Hochspannungsquellen zu elektrischen Verbraucherinstallationen, Gewährleistung eines Minimums an Netzwerkverbindungen und Zwischentransformationsstufen zur Reduzierung der Primärkosten und Reduzierung von Stromverlusten bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit.

Die Erfüllung dieser Anforderungen wird vor allem durch entsprechende Berechnungen der Leistung der Stromquellen und des Durchsatzes aller Elemente des Stromversorgungssystems, die Auswahl ihrer hochzuverlässigen Konstruktion und Widerstandsfähigkeit im Notbetrieb sowie den Einsatz von sichergestellt moderne Schutz- und Automatisierungssysteme und ordnungsgemäßer Betrieb.

Durch Stromversorgungssysteme wird Strom erfasst und seine rationelle Nutzung überwacht.

Zu den wichtigsten Aufgaben, die bei der Auslegung von Energieversorgungssystemen für Industrieunternehmen gelöst werden müssen, gehören:

1. Auswahl des aus technischer und wirtschaftlicher Sicht rationalsten Stromversorgungssystems für die Werkstatt;

2. Richtige, technisch und wirtschaftlich sinnvolle Auswahl der Anzahl und Leistung der Transformatoren für die Hauptabspann- und Werkstattumspannwerke;

3. Auswahl einer wirtschaftlich sinnvollen Betriebsart von Transformatoren;

4. Auswahl rationeller Spannungen im Stromkreis, die letztendlich die Höhe der Kapitalinvestitionen, den Verbrauch von Nichteisenmetallen, die Höhe der Stromverluste und die Betriebskosten bestimmen;

5. Auswahl elektrischer Geräte, Isolatoren und stromführender Geräte entsprechend den Anforderungen der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit;

6. Auswahl des Querschnitts von Drähten, Bussen und Kabeln in Abhängigkeit von einer Reihe technischer und wirtschaftlicher Faktoren.

Stromverbraucher haben ihre eigenen spezifischen Eigenschaften, die bestimmte Anforderungen an ihre Stromversorgung bestimmen – Stromzuverlässigkeit, Stromqualität, Redundanz und Schutz einzelner Elemente usw.

Bei der Planung von Strukturen und dem Betrieb von Stromversorgungssystemen für Industriewerkstätten ist es notwendig, die Spannungen in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht richtig auszuwählen, elektrische Lasten zu bestimmen, die Zirkulation, Anzahl und Leistung der Umspannwerke, deren Schutzarten und Blauszuwählen und Methoden der Spannungsregelung.

1.4.2 Auswahl eines Stromversorgungsschemas für die Werkstatt

Werksnetze werden in Versorgungsnetze, die von der Stromquelle (Umspannwerk) ausgehen, und Verteilungsnetze, an die Stromempfänger angeschlossen werden, unterteilt.

Die innerbetriebliche Stromverteilung kann nach drei Schemata erfolgen:

Radial;

Magistralnaja;

Gemischt.

Elektrische Vertriebsnetze in Geschäften müssen:

1. Gewährleistung der erforderlichen Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Stromempfänger je nach Kategorie;

2. Bequem und sicher in der Anwendung sein;

3. Über ein Design verfügen, das den Einsatz industrieller und schneller Installationsmethoden gewährleistet.

Der Hauptstromkreis ist für hohe Ströme (bis 6300A) ausgelegt, kann ohne Schaltanlage auf der Niederspannungsseite direkt an den Transformator angeschlossen werden und erfolgt mit gleichmäßiger Stromverteilung auf die einzelnen Verbraucher. Hauptstromkreise sind universell und flexibel (ermöglichen den Austausch von Prozessgeräten, ohne das Stromnetz zu ändern).

Der radiale Stromversorgungskreis besteht aus einer Reihe von Leitungen des Werkstattstromnetzes, die von der Niederspannungsschaltanlage des Umspannwerks ausgehen und kleine Gruppen von Stromempfängern versorgen sollen, die sich an verschiedenen Stellen der Werkstatt befinden. Die Verteilung des Stroms an einzelne Verbraucher in Radialsystemen erfolgt über unabhängige Leitungen von Strompunkten, die sich im Zentrum der elektrischen Lasten einer bestimmten Verbrauchergruppe befinden. Der Vorteil von Radialschaltungen ist die hohe Zuverlässigkeit der Stromversorgung und die Möglichkeit der Automatisierung.

Radiale Systeme erfordern jedoch hohe Kosten für die Installation von Vertriebszentren, die Verkabelung und die Verkabelung.

Im Rahmen des Projektentwurfs wurde auf Basis einer Literaturquellenanalyse ein auf einem A3-Blatt dargestellter Hauptschaltplan für die Stromversorgung einer Zerspanungswerkstatt ausgewählt. Designgruppen elektrischer Empfänger sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 Designgruppen elektrischer Empfänger

2. Berechnungsteil

2.1 Berechnung elektrischer Lasten

In diesem Abschnitt werden Methoden zur Bestimmung elektrischer Lasten erläutert, Stromlasten berechnet und ein Übersichtsblatt erstellt.

Die Erstellung jeder Industrieanlage beginnt mit ihrem Entwurf: der Bestimmung der erwarteten (berechneten) Belastungen.

Bei der Bestimmung elektrischer Auslegungslasten können Sie die folgenden grundlegenden Methoden verwenden:

1. geordnete Diagramme (Methode des maximalen Koeffizienten);

2. spezifischer Stromverbrauch pro Produktionseinheit;

3. Nachfragekoeffizient;

4. spezifische Dichte der elektrischen Last pro 1 m 2 Produktionsfläche.

Die zu erwartenden Belastungen werden nach der Methode der geordneten Diagramme berechnet.

Dies ist derzeit das wichtigste bei der Entwicklung technischer und betrieblicher Stromversorgungsprojekte.

Die geschätzte maximale Leistung elektrischer Empfänger wird aus dem Ausdruck bestimmt:

P max =K max * K und * P nom = K max * P cm,

wobei: K und – Auslastungsfaktor;

K max – maximaler Wirkleistungskoeffizient;

P cm – durchschnittliche Wirkleistung elektrischer Empfänger für einen stärker belasteten Stromkreis.

Für eine Gruppe elektrischer Empfänger für einen stärker ausgelasteten Betriebsmoduswechsel werden die durchschnittlichen Wirk- und Blindlasten durch die Formel bestimmt:

P cm = K u * P nom

Q cm = P cm * tan φ,

wobei tg φ – dem gewichteten durchschnittlichen cos φ entspricht, der für elektrische Empfänger dieser Betriebsart charakteristisch ist.

Der gewichtete durchschnittliche Auslastungsgrad wird durch die Formel bestimmt:

An U.SR.E.Z. = ∑Р cm / ∑Р nom,

wobei ∑Р cm die Gesamtleistung der elektrischen Empfänger und Gruppen für die am stärksten ausgelastete Schicht ist;

∑Р nom – Gesamtnennleistung der elektrischen Empfänger in der Gruppe.

Die relative Anzahl elektrischer Empfänger wird durch die Formel bestimmt:

N*=n1/n,

wobei n 1 die Anzahl der großen Empfänger in der Gruppe ist;

n ist die Anzahl aller Empfänger in der Gruppe.

Die relative Leistung der größten Leistungsempfänger wird aus dem Ausdruck bestimmt:

Р * = ∑Р n 1 /∑Р nom,

wobei ∑Р n 1 die gesamte aktive Nennleistung großer elektrischer Empfänger der Gruppe ist;

∑Р nom – gesamte aktive Nennleistung der elektrischen Empfänger der Gruppe.

Die hauptsächliche effektive Anzahl elektrischer Empfänger in einer Gruppe wird anhand von Referenztabellen basierend auf den Werten von n* und P* ermittelt.

n * e = f(n * ; P *)

Die effektive Anzahl der Leistungsempfänger in einer Gruppe wird durch die Formel bestimmt:

Ne = n * e * n

Der maximale Koeffizient wird aus Referenztabellen ermittelt, basierend auf den Werten von n e und K U.SR.VZ.:

K max = f(N e; K U.SR.VZ.)

Geschätzte maximale aktive Stromkreisleistung:

P max = K max * ∑P cm

Geschätzte maximale Blindleistung im Stromkreis:

Q max = 1,1 ∑Q cm

Die gesamte Designleistung der Gruppe wird durch die Formel bestimmt:

S max = √P max 2 + Q max 2

Der maximale Nennstrom der Gruppe wird durch die Formel bestimmt:

I max = S max /(√3 * U nom)

Berechnung der zu erwartenden Belastungen in einer spanabhebenden Maschinenwerkstatt.

1. Bestimmen Sie die durchschnittliche Wirk- und Blindleistung für einen stärker belasteten Stromkreis elektrischer Empfänger.

Berechnungsbeispiel für Maschinenpositionen 1-3

P cm1-3 = P nom × K u = 0,4 × 0,14 × 3 = 1,68 kW

Q cm1-3 = P cm1-3 × tgφ = 1,68 × 1,73 = 2,9 kvar

Die restlichen Berechnungsdaten sind in Tabelle 4 dargestellt

2. Bestimmen Sie die Gesamtleistung für die Gruppe:

∑P nom = 3 P nom1-3 + 2 P nom4,5 + 2 P nom6,11 + 2 P nom7,10 + 2 P nom8,9 + 2 P nom12,18 + 3 P nom13-15 + 3 P nom16, 17,22 + 2 P nom 19,21 + 3 P nom Lüfter = 193,5 kW

3. Fassen wir die Wirk- und Blindlasten zusammen:

∑P cm = P cm1-3 + P cm4,5 + P cm6,11 + P cm7,10 + P cm8,9 + P cm12,18 + P cm13-15 + P cm16,17,22 + P cm19,21 + P cm-Lüfter = 57,12 kW

∑Q cm = Q cm1-3 + Q cm4,5 + Q cm6,11 + Q cm7,10 + Q cm8,9 + Q cm12,18 + Q cm13,15 + Q cm16,17,22 + Q cm19,21 + Q cm Entlüftung = 36,53 kVAr.

4. Bestimmen Sie den gewichteten Durchschnittswert des Auslastungsfaktors:

K i.av.vz = 57,12/193,5 = 0,3

5. Bestimmen Sie die relative Anzahl der elektrischen Empfänger:

N* = 5/25 = 0,2

6. Bestimmen Sie die relative Leistung der größten Leistungsempfänger:

P* = 160/193,5 = 0,83 kW

7. Die effektive Hauptzahl der elektrischen Empfänger in einer Gruppe wird gemäß Tabelle 2.2 anhand der Werte von N* und P* bestimmt:

n* e = 0,27

8. Bestimmen Sie die effektive Anzahl elektrischer Empfänger in der Gruppe:

Ne = 0,27 × 25 = 6,75

9. Der maximale Koeffizient K max wird für den Übergang von der durchschnittlichen Last zur maximalen Last verwendet. Der maximale Wirkleistungsfaktor wird gemäß Tabelle 2.3 anhand der Werte von n e und K i.v.v bestimmt:

Kmax = 1,8

10. Bestimmen Sie die geschätzte maximale Wirkleistung des Stromkreises:

Pmax = 1,8 × 57,12 = 102,82 kW

11. Bestimmen Sie die geschätzte maximale Blindleistung des Stromkreises:

Q max = 1,1 × 36,53 = 40,18 kVAr

12. Bestimmen Sie die gesamte Designleistung der Gruppe:

13. Bestimmen Sie den maximalen Nennstrom der Gruppe:

I max = 110,4/(1,73 × 0,38) = 157,7 A

Tabelle 3 Zusammenfassung der elektrischen Leistungslasten in der Werkstatt

2.2 Blindleistungskompensation und Auswahl der Kompensationseinrichtung

Die Blindleistungskompensation bzw. die Erhöhung des Leistungsfaktors elektrischer Anlagen von Industrieunternehmen ist von großer volkswirtschaftlicher Bedeutung und ist Teil des allgemeinen Problems der Steigerung der Effizienz von Stromversorgungssystemen und der Verbesserung der Qualität der Stromversorgung der Verbraucher.

Die Übertragung einer erheblichen Menge an Blindleistung vom Stromnetz zu den Verbrauchern führt zu zusätzlichen Verlusten an Wirkleistung und Energie in allen Elementen des Stromnetzes.

Die mit dieser Übertragung verbundenen Kosten können reduziert oder sogar beseitigt werden, wenn der Einfluss der Blindleistung in Niederspannungsnetzen eliminiert wird.

Zur Kompensation der Blindleistung werden spezielle Kompensationsgeräte eingesetzt, bei denen es sich um Blindenergiequellen kapazitiver Natur handelt.

Die Leistung der CP (Kompensationsgeräte) wird aus dem Ausdruck bestimmt:

Q k =α × P max × (tgφ max – tgφ e) kVar,

wobei P max – maximale Auslegungsleistung;

α – Koeffizient, der den Anstieg des cosφ auf natürliche Weise berücksichtigt, wird mit 0,9 angenommen;

tgφ e wird durch cosφ e = 0,92 – 0,95 durch den vom System eingestellten Leistungsfaktor bestimmt. Wir akzeptieren tgφ e = 0,33

tgφ max – berechneter maximaler Leistungsfaktor

cosφ max = P max / S max

cosφ max = 102,82/110,4 = 0,93

Q k = 0,9 × 102,8 / (0,39 – 0,33) = 1542 kVAr

Basierend auf dem berechneten Wert der Blindleistung wählen wir Kompensationsgeräte vom Typ UKN - 0,38 - 900 in einer Menge von 2 Stück aus.

2.3 Auswahl der Anzahl und Leistung der Leistungstransformatoren für eine Werkstatt-Umspannstation

Transformator-Werkstatt-Umspannwerke sind das Hauptglied des Stromversorgungssystems und dienen der Stromversorgung einer oder mehrerer Werkstätten.

Werkstatt-Umspannwerke mit einem Transformator werden bei der Versorgung von Lasten eingesetzt, die eine Unterbrechung der Stromversorgung während der Lieferung einer „faltbaren“ Reserve ermöglichen oder wenn die Redundanz über Jumper an der Sekundärspannung erfolgt.

Umspannwerke mit zwei Transformatoren werden eingesetzt, wenn Verbraucher der 1. und 2. Kategorie überwiegen.

Die Wahl der Anzahl und Leistung der Transformatoren richtet sich nach der Größe und Art der Last unter Berücksichtigung ihrer Überlastfähigkeit, die 40 % der Leistung des Transformators betragen sollte.

Bei der Auswahl eines Transformators müssen Sie die Leistung des Umspannwerks kennen:

wobei S p die vom Abschnitt nach der Kompensation verbrauchte Transformatorleistung ist, kvar;

P max – maximale aktive Gesamtleistung, kW;

Q max – gesamte maximale Blindleistung, kvar

Q k – Blindleistungsverbrauch der Kompensationseinrichtung, kvar.

Die verbrauchte Transformatorleistung unter Berücksichtigung von 40 % der Reserve errechnet sich nach folgender Formel:

S m = 0,75 × S p

wobei S p die von einer Gruppe elektrischer Empfänger nach der Kompensation verbrauchte Transformatorleistung ist, kVA;

Die Leistung des Transformators unter Berücksichtigung der klimatischen Bedingungen (die durchschnittliche Jahrestemperatur weicht von Q av = 5 o C ab) wird aus dem Ausdruck bestimmt:

wobei: S m – verbrauchte Transformatorleistung unter Berücksichtigung einer Reserve von 40 %

Q avg ist die durchschnittliche Jahrestemperatur des Bereichs, in dem der Transformator installiert ist.

Sm = 0,75 × 125,7 = 94,3 kVA

Aufgrund der berechneten Leistung von 94,3 kVA, unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur und 40 % der Reserve akzeptieren wir für den Einbau einen Transformator vom Typ TM-100/10 U1

2.4 Berechnung und Auswahl des Stromnetzes, Querschnitt der Drähte und Kabel

Alle Stromempfänger sind für Drehstrom und Spannung 380 V, Industriefrequenz 50 Hz ausgelegt, gehören je nach Zuverlässigkeitsgrad der Stromversorgung zur zweiten Kategorie, sind fest installiert und gleichmäßig über die Fläche verteilt.

Gemäß dem Joule-Lenz-Gesetz erwärmt sich die Verkabelung elektrischer Netze durch den durch sie fließenden Strom.

Die Menge der freigesetzten Wärmeenergie ist proportional zum Quadrat des Stroms, dem Widerstand und der Zeit, in der der Strom fließt. Eine zu hohe Erwärmungstemperatur des Leiters kann zu vorzeitigem Verschleiß der Isolierung, Verschlechterung der Kontaktverbindungen und Brandgefahr führen. Daher werden je nach Marke und Material der Leiterisolierung in verschiedenen Modi maximal zulässige Werte für die Erwärmungstemperatur von Leitern festgelegt.

Der über längere Zeit durch den Leiter fließende Strom, bei dem sich die längste zulässige Erwärmungstemperatur des Leiters einstellt, wird als maximal zulässiger Heizstrom bezeichnet.

Bei der Berechnung eines Wärmenetzes wird der Strom für jeden Stromempfänger und jede Gruppe von Stromempfängern berechnet, die von einem Strompunkt versorgt werden:

Geschätzter Strom für eine Gruppe elektrischer Empfänger:

wobei: I r – Auslegungsstrom; U f – Phasenspannung.

Bemessungsstrom je Verbraucher:

wobei: R n – Nennleistung des elektrischen Empfängers – kW;

U n – Nennspannung, V;

cosφ – Leistungsfaktor des elektrischen Empfängers;

η – Effizienzfaktor des elektrischen Empfängers;

Ein Beispiel für die Berechnung der elektrischen Empfänger eines Stromanschlusses eines Joint Ventures.

I nr1 = 400/(1,73*380*0,5*0,9)=1,4(A)

Tabelle 4. Design- und Installationsdaten für die Werkstatt

Wählen Sie anhand des Nennstroms anhand der Tabellen den Querschnitt der Drähte und Kabel aus und bestimmen Sie die Installationsmethode.

Der berechnete Strom für eine Gruppe elektrischer Empfänger wird in Abschnitt 2.1 ermittelt

I max = 110,4/(1,73 × 0,38) = 157,7 A

Basierend auf dem Auslegungsstrom wählen wir ShRA 73 mit einem Nennstrom von 250 A und vom Transformator zu ShRA - ein Kabel vom Typ ASG (95 × 4) (Tabelle) und einen Schalter VA 52G-33 I n = 160 A. Bei elektrischen Empfängern ermitteln wir anhand des Nennstroms die AR-Leitung verschiedener Abschnitte. Alle Drähte sind vieradrig mit Polyvinylchlorid-Isolierung der Marke APV, mit Ausnahme des Arbeitsplatzes des Elektrikers, wo Zweidrahtdrähte installiert sind.

Die berechneten Daten für diesen Stromanschluss sind in den Berechnungs- und Installationstabellen im Anhang zusammengefasst.

Der Werkstattplan mit der Zeichnung des Stromnetzes wird auf einem Blatt im A1-Format präsentiert.

2.5 Auswahl von Schutz- und Automatisierungsgeräten

Zur Aufnahme und Verteilung von Strom an Verbrauchergruppen von dreiphasigem Wechselstrom mit Industriefrequenz und einer Spannung von 380 V werden Stromverteilerschränke eingesetzt.

Das Mikroklima in der Werkstatt ist normal, d.h. die Temperatur überschreitet nicht +30 °C, es gibt keinen technologischen Staub, keine Gase und Dämpfe, die den normalen Betrieb elektrischer Geräte stören können.

Für Werkstätten mit normalen Umgebungsbedingungen werden Schränke der Serien SP-62, ShRS-2P1U3, ShRS-53U3 und ShRS-54U3 hergestellt.

Neben den angegebenen Stromschränken kommen Verteilerpunkte der PR-9000-Serie zum Einsatz. Verteilungspunkte verfügen über integrierte Leistungsschalter, um die Steuerung zu automatisieren.

Die Auswahl der Steckdosen und Schränke erfolgt unter Berücksichtigung der Luftverhältnisse und der Anzahl der angeschlossenen Stromempfänger.

Für das Kabel vom Transformator zum ShRA 73 der Schaltanlage wählen Sie aus der Tabelle einen Sicherungsautomaten der Marke Automatenserie VA 52G-33 aus

3.3 Berechnung der Reparaturkomplexität elektrischer Geräte

∑R = R 1 + R 2 + R 3 + … + R p

Berechnung der Reparaturkomplexität von Geräten für eine Werkstatt:

1. Für Drehmaschinen R = 8,5. In der Werkstatt sind 2 Maschinen dieser Gruppe installiert, was ∑R = 17 bedeutet

2. Für Schärfgruppenmaschinen R = 1,5. In der Werkstatt sind 9 Maschinen dieser Gruppe installiert, was ∑R = 13,5 bedeutet

3. Für Maschinen der Schleifgruppe gilt R = 10. In der Werkstatt sind 11 Maschinen dieser Gruppe installiert, was ∑R = 110 bedeutet

4. Für einen Lüfter R = 4. In der Werkstatt sind 3 Lüfter installiert, was ∑R = 12 bedeutet

Für die meisten Elektrogeräte ist die Kategorie der Reparaturkomplexität definiert und stellt einen Richtwert dar.

Tabelle 5 Reparaturkomplexität elektrischer Geräte

Abschluss

Im theoretischen Teil des Projekts werden die Eigenschaften von Stromverbrauchern und Stromversorgungskategorien sowie interne Stromversorgungsdiagramme untersucht.

Im Berechnungsteil des Projekts wurden Berechnungen elektrischer Lasten, Berechnung und Auswahl eines Kompensationsgeräts, Auswahl eines Leistungstransformators, Querschnitte von Drähten und Kabeln sowie Auswahl von Schutzgeräten durchgeführt.

Im wirtschaftlichen Teil des Projekts wurden Fragen der planmäßigen vorbeugenden Wartung elektrischer Geräte und ihrer Merkmale berücksichtigt und die Reparaturkomplexität der elektrischen Geräte des Standorts berechnet.

Das Senden Ihrer guten Arbeit an die Wissensdatenbank ist ganz einfach. Nutzen Sie das untenstehende Formular

Studierende, Doktoranden und junge Wissenschaftler, die die Wissensbasis in ihrem Studium und ihrer Arbeit nutzen, werden Ihnen sehr dankbar sein.

Gepostet auf http://www.allbest.ru

Aufsatz

Dieses Kursprojekt zum Kurs „Energieversorgung von Industriebetrieben“ besteht aus einer Erläuterung (49 Seiten); grafischer Teil (2 Blätter im A1-Format); 28 Tische; 3 Zeichnungen.

Leistungstransformator, thermischer Impuls, Sicherung, stroboskopischer Effekt, Sammelschiene, Vakuumschalter, Synchronmotor, Stützisolator.

Einführung

Ziel dieses Kursprojekts ist der Erwerb neuer und die Festigung bestehender Kenntnisse sowie der Nachweis kreativer Fähigkeiten im Bereich der Stromversorgungsgestaltung für kleine Werkstätten.

Dieses Studienprojekt (CP) ist die letzte Stufe des Studiums des Hauptstudiums der Fachrichtung „Energieversorgung von Industrieunternehmen“.

Während des Designprozesses müssen Sie die Konfigurationsoption für das Werkstattnetzwerk bei 0,4 kV wählen. In der Entwurfsversion ist es notwendig, Kurzschlussströme zu bestimmen und Schaltgeräte auszuwählen. Dabei ist sicherzustellen, dass das Stromversorgungssystem über hohe technische und wirtschaftliche Kennzahlen verfügt und das entsprechende Maß an Qualität und die erforderliche Zuverlässigkeit der Stromversorgung bietet gestaltete Anlage.

Ausgangsdaten zum Kursprojekt

Abbildung Nummer 1 (0,4-kV-Verteilungsnetz)

Option Nr. 2

Name der elektrischen Empfänger, deren Anzahl und Leistung

1. Berechnungdreiphasige elektrische Lasten im 0,4-kV-Verteilungsnetz

Die Berechnung elektrischer Lasten erfolgt nach der Berechnungskoeffizientenmethode. Mit dieser Berechnungsmethode können Sie die elektrischen Belastungen elektrischer Empfänger mit Spannungen bis 1000 V ermitteln. Lassen Sie uns die Berechnung für den elektrischen Empfänger einer „Rundschleifmaschine“ durchführen.

Berechnungsalgorithmus

1) Nennleistung des elektrischen Empfängers

2) Anzahl der elektrischen Empfänger,

3) Anhand von Referenzdaten ermitteln wir die Werte der Auslastungs- und Leistungsfaktoren sowie von;

4) Gesamtleistung einer Gruppe elektrischer Empfänger:

5) Wir ermitteln die durchschnittliche Wirk- und Blindleistung dieser Gruppe elektrischer Empfänger:

6) Ermitteln Sie den Wert der Menge

Eine ähnliche Berechnung führen wir für alle anderen Arten von elektrischen Empfängern durch, mit Ausnahme der Schweißlast. Wir fassen die erhaltenen Daten in Tabelle Nr. 1 zusammen

7) Berechnen wir die effektive Anzahl der Leistungsempfänger:

8) Lassen Sie uns die gewichtete durchschnittliche Auslastungsrate ermitteln:

9) Bestimmen Sie den Wert des berechneten Koeffizienten:

10) Für die Hauptsammelschiene gilt:

11) Definieren Sie die Werte:

Unter Berücksichtigung von Beleuchtungs- und Schweißlasten:

Die erhaltenen Daten tragen wir in Tabelle Nr. 1.1 ein

Tabelle 1.1 – Berechnung der Lasten zur Auswahl eines Werkstatttransformators und ShMA

2. BerechnungSchweißenäquivalente dreiphasige Belastung

Alle elektrischen Widerstandsschweißgeräte sind einphasig mit intermittierendem Betrieb.

Elektrische Belastungen von Widerstandsschweißmaschinen werden auf Basis der vollen Leistung berechnet; als berechnete Heizlast wird die Effektivlast angenommen.

Tabelle 2.1 – Ausgangsdaten zur Berechnung der elektrischen Belastung von Widerstandsschweißmaschinen

1. Lastverteilung auf drei Phasenpaare (wir gehen von den Nennwerten aus):

3. Bestimmen Sie die durchschnittliche Leistung jedes Phasenpaares:

6. Die Auslegungsleistung aller Schweißgeräte wird durch die beiden am stärksten belasteten Phasenpaare bestimmt:

7. Wir ermitteln die berechneten Wirk- und Blindlasten anhand der Formeln:

3. Berechnung der Lichtlast

Die Beleuchtung wird anhand der spezifischen Belastung pro Produktionsflächeneinheit berechnet:

Lassen Sie uns den Werkstattbereich bestimmen:

Wo ist die spezifische elektrische Belastung pro Produktionsflächeneinheit, kW/? Nehmen wir an, dass die Beleuchtung durch Leuchtstofflampen mit cos erzeugt wird

Die erhaltenen Werte werden in Tabelle Nr. 1 eingetragen

4. Berechnung der Kranlast

Der Kran verfügt über drei Motoren: Laufkatze, Brücke, Hebezeug.

Das Leistungsverhältnis beträgt 1:2:3. Kranleistung 50 kW

Trolley-Leistung:

Brückenleistung:

Hubkraft:

Umschaltfaktoren:

für Trolley

für Brücke

zum Heben

Bestimmen wir die Motorleistung:

Lassen Sie uns die Nennleistung des Krans ermitteln:

Die erhaltenen Werte tragen wir in Tabelle Nr. 1.1 ein

5. Auswahl der Anzahl und Leistung eines Werkstatttransformatorsunter Berücksichtigung der Blindleistungskompensation

Wir verwenden eine Umspannstation mit einem Transformator, da in der Werkstatt Stromempfänger vorhanden sind, die eine Unterbrechung der Stromversorgung während der Lieferung der Lagerreserve, d. H. Für Verbraucher der Kategorien II und III, ermöglichen und für eine kleine Anzahl auch akzeptabel sind ( bis zu 20 %) der Verbraucher der Kategorie I.

Da ein gegenseitiger Vorbehalt vorliegt, akzeptieren wir die Auslastung

Die Leistungsauswahl des KTP-Leistungstransformators erfolgt unter Berücksichtigung der Blindleistungskompensation.

Die Leistung des Transformators wird durch die aktive berechnete Last bestimmt:

wobei die Anzahl der Transformatoren gleich 1 ist;

Lastfaktor gleich 0,8

entnommen aus Tabelle Nr. 1

Wählen Sie den Transformator TM-1000/10-U1 mit folgenden Parametern aus: ;

Bestimmen wir die Blindleistung, die über einen Transformator in ein Netz mit einer Spannung von bis zu 1 kV eingespeist werden sollte:

Die erste Komponente der Leistung einer Kondensatorbank in einem Netz mit Spannungen bis 1000 V:

Die zweite Komponente der Kondensatorbankleistung, bestimmt, um Verluste im Transformator optimal zu reduzieren und Verluste im 10-kV-Netz zu reduzieren:

wobei - wirtschaftlicher Wert = 0,25

Wir wählen Standard-Ausgleichsgeräte aus nach:

Bestimmen wir den tatsächlichen Belastungsfaktor des Transformators unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades:

Bestimmen wir die Verluste im Transformator

Verluste werden nach folgenden Formeln ermittelt:

6. Auswahl an Haupt- und Verteilerschienen

Auswahl von ShMA

Wir wählen die Hauptsammelschiene entsprechend dem Auslegungsstrom aus. Wir wählen den ShMA-Typ ShMA-73 aus.

Auswahl von SRA

Berechnen wir die Lasten zur Auswahl der Schweißverbindung. Lassen Sie uns eine Lastentabelle zur Berechnung von ShRA1,2 erstellen (Tabellen Nr. 7.1-7.2).

Der Berechnungsalgorithmus ist der gleiche wie für ShMA, der berechnete Koeffizient ergibt sich jedoch aus Tabelle 1 (Referenzdaten), wobei Kr 1, Blindleistung, aus der Bedingung bestimmt wird

für n: Qp = Qavg; Pр = Кр Рср

Basierend auf den Werten der Tabelle Nr. für den berechneten Strom. Wählen Sie ShRA1 Typ ShRA-73 - 400

Basierend auf den Werten der Tabelle Nr. für den berechneten Strom. Wählen Sie ShRA2 Typ ShRA-73 - 250

7. Auswahl an Steckdosen

Lassen Sie uns die Lasten berechnen, um das Joint Venture auszuwählen. Lassen Sie uns eine Lastentabelle zur Berechnung von SP 1,2,3,4 erstellen (Tabellen Nr. 7.3-7.6)

Der Berechnungsalgorithmus ist derselbe wie für ShRA, der berechnete Koeffizient ergibt sich aus Tabelle 1 (Referenzdaten), wobei Kr 1, Blindleistung aus der Bedingung ermittelt wird

für n10: Qp =1,1 Qavg; Pр = Кр Рср

Lassen Sie uns die Stärke überprüfenPunkte auf Strömen abgehender Leitungen

Wir wählen Steckdosen aus: Nr. 1. : ShRS1 - 54UZ für einen Schranknennstrom von 320 A mit einer Anzahl von Abgängen von 8 und einem Nennstrom von Sicherungen von 100 A, Typ PN2 - 100 (bis 100 A)

Wir wählen Steckdosen aus: Nr. 2: ShRS1 - 53UZ für einen Schranknennstrom von 250 A mit einer Anzahl von Abgängen von 8 und einem Nennstrom von Sicherungen von 60 A, Typ NPN - 60 (bis zu 63 A)

Lassen Sie uns die Ströme der ausgehenden Leitungen überprüfen und den leistungsstärksten Empfänger unter Berücksichtigung von tg berücksichtigen

(Schärfschleifer) und bestimmen Sie dessen Nennstrom:

Wir wählen den Steckdosenpunkt aus: Nr. 3: ShRS1 - 28 UZ für einen Schranknennstrom von 400 A mit der Anzahl der Abgangsleitungen 8 und Nennstrom der Sicherung: 2x60 + 4x100 + 2x250 A Typ PN2 - 100 (bis 100 A) , NPN2-60 (bis 63 A) , PN2-250 (bis 250A)

Überprüfen wir die Ströme der abgehenden Leitungen, nehmen wir den leistungsstärksten Empfänger unter Berücksichtigung von Ki (Heizofen) und ermitteln wir dessen Nennstrom:

Wir wählen den Steckdosenpunkt aus: Nr. 4: ShRS1 - 54UZ für einen Schranknennstrom von 320 A mit einer Anzahl von Abgängen von 8 und einem Nennstrom von Sicherungen von 100 A, Typ PN2 - 100 (bis 100 A)

Lassen Sie uns die Ströme der ausgehenden Leitungen überprüfen, den leistungsstärksten Empfänger unter Berücksichtigung von tg (elektrothermischer Ofen) berücksichtigen und seinen Nennstrom bestimmen:

Ausgewählte Steckdosen werden korrekt ausgewählt

Tabelle 7.1 – Berechnung von SRA – 1.

Tabelle 7.2 – Berechnung von SRA – 2.

Tabelle 7.3 – Berechnung von SP-1.

Tabelle 7.4 – Berechnung von SP-2.

Tabelle 7.5 – Berechnung von SP-3.

Tabelle 7.6 – Berechnung von SP-4.

Auswahl der Steckdosen der Schweißabteilung

Auswahl der Steckdose Nr. 5

Lassen Sie uns eine Lasttabelle erstellen (Tabelle Nr. 7.7)

Tabelle 7.7 – Berechnung von SP Nr. 5

Berechnungsalgorithmus

2. Lassen Sie uns die durchschnittliche Auslastung jeder Maschine ermitteln:

Belastungsfaktor der i-ten Schweißmaschine;

Schaltfaktor der i-ten Schweißmaschine.

AB:

4. Bestimmen Sie den quadratischen Mittelwert der Leistung jedes Schweißgeräts:

AB, wird durch die Formel bestimmt:

Wir wählen Steckdose Nr. 5: ShRS1 - 53UZ für einen Schranknennstrom von 320 A mit einer Anzahl von Abgängen von 8 und einem Nennstrom von Sicherungen von 60 A, Typ NPN2 - 60 (bis zu 63 A).

Bestimmen wir den Nennstrom für eine Maschine - stationär mit einem Maximum:

Die Steckdose ist richtig ausgewählt

Auswahl der Steckdose Nr. 6

Lassen Sie uns eine Lasttabelle erstellen (Tabelle Nr. 7.8)

Tabelle 7.8 – Berechnung von SP Nr. 6

Berechnungsalgorithmus

1. Verteilen Sie die Lasten auf drei Phasenpaare:

2. Lassen Sie uns die durchschnittliche Auslastung jeder Maschine ermitteln:

Belastungsfaktor der i-ten Schweißmaschine;

Schaltfaktor der i-ten Schweißmaschine.

3. Bestimmen wir zum Beispiel die durchschnittliche Leistung jedes Phasenpaares: AB:

4. Bestimmen Sie den quadratischen Mittelwert der Leistung jedes Schweißgeräts:

5. RMS-Last jedes Phasenpaares, zum Beispiel AB, wird durch die Formel bestimmt:

6. Die Auslegungsleistung aller Schweißgeräte wird durch die 2 am stärksten belasteten Phasenpaare bestimmt:

7. Ermitteln Sie die berechnete Wirk-, Blind- und Scheinleistung:

Zusätzlich zur Schweißlast sind zwei Lüftungsgeräte an SP-6 angeschlossen, mit Wir addieren die Schweißlast und die Belastung der Lüftungsgeräte.

Wir wählen Steckdose Nr. 6: ShRS1 - 53UZ für einen Schranknennstrom von 320 A mit einer Anzahl von Abgängen von 8 und einem Nennstrom von Sicherungen von 60 A, Typ NPN2 - 60 (bis zu 63 A).

Lassen Sie uns den Stromanschluss auf Ströme in den abgehenden Leitungen überprüfen:

Bestimmen wir den Nennstrom für eine Maschine – Schweißen – Stumpf mit Maximum:

Die Steckdose ist richtig ausgewählt

8. Auswahl von Kabeln und Überbrückungskabeln

Der Querschnitt der Kabeladern des Werkstattnetzes wird für die Beheizung mit Dauernennstrom entsprechend der Bedingung gewählt:

wo ist der berechnete Strom, A;

langfristig zulässiger Strom eines gegebenen Querschnitts, A.

Nennleistung des elektrischen Empfängers, kW;

Nennleistungsfaktor des elektrischen Empfängers.

Für Asynchronmotoren mit Käfigläufer müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

für Öfen und Schweißmaschinen:

Für den Auslegungsstrom für Schweißmaschinen nehmen wir den quadratischen Mittelwert des Stroms:

Tabelle 8.1 – Auswahl der Kabel für Elektromotoren mit Kurzschlussmotoren. Der Rotor ist der Antrieb.

Tabelle 8.2 – Auswahl der Kabel für die thermische ED-Trennung

Tabelle 8.3 – Auswahl der Kabel für die ED-Schweißabteilung

Tabelle 8.4 – Auswahl von Kabeln und Kabelbrücken zwischen ShMA und ShRA,SP,

Lassen Sie uns das Kabel auf zulässigen Spannungsverlust prüfen:

Schauen wir uns das Kabel für den Rundschleifer an:

Nennstrom der Kabelleitung, A;

Kabelleitungslänge, km;

linearer Wirk- und Blindwiderstand von Kabeln,

Anzahl der parallel verlegten Kabel.

Wir tragen die Daten in Tabellen Nr. 8 ein

Tabelle 8.5 Kabelleitungen auf Spannungsverlust prüfen.

Alle Kabel sind getestet.

Tabelle 8.6 Überprüfung der Kabelleitungen von ShMA zur SP-Schweißabteilung

Alle Kabel sind getestet

Tabelle 8.7 Überprüfung der Kabelleitungen der Schweißabteilung auf Spannungsverlust.

Alle Kabel sind getestet

9. Berechnung von Kurzschlussströmen

Wir führen die Berechnung für die beiden elektrisch am weitesten entfernten Leistungsempfänger durch. Dabei handelt es sich um eine Radialbohrmaschine (Nr. 45), die an SP-1 angeschlossen ist, und eine Lüftungseinheit (Nr. 42), die an ShRA-1 angeschlossen ist.

Abbildung Nr. 9.1 Einzeiliges Diagramm zur Berechnung von Kurzschlussströmen

Bestimmen wir die Parameter des Ersatzschaltbildes

Der Widerstand gerader Kabelleitungen wird durch die Formel bestimmt:

lineare Wirk- bzw. Reaktanz von Kabelleitungen.

Länge der Kabelleitungen, m.

Anzahl parallel verlegter Kabel, Stck.

Nullwiderstand von Kabelleitungen:

Tabelle Nr. 9.1 Berechnung der Widerstände von Direkt- und Nullsequenz-Kabelleitungen

Mitsystemwiderstand der Haupt- und Verteilungssammelschiene:

Nullwiderstand der Haupt- und Verteilungssammelschiene:

Tabelle Nr. 9.2 Berechnung der Mit- und Null-Sammelschienenwiderstände für verschiedene Kurzschlusspunkte

Der Transformatorwiderstand wird durch die Formel bestimmt:

Kurzschlussverluste im Transformator, kW;

Nennspannung an der Sekundärwicklung, kV;

Nennleistung des Transformators, kVA;

Transformator-Kurzschlussspannung, %.

Aus dem Nachschlagewerk finden wir den Widerstand von Leistungsschaltern und Sicherungen:

für Schalter Electron E16V mit

für Schalter VA 0436 mit 400 A

für Schalter VA 0436 mit 160 A

Kontaktwiderstand der Sammelschienenverbindungen:

ShMA (K2, K3) 9 Abschnitte à 6 Meter

ShMA(K4,K5) 1,7 Abschnitte von 6 Metern

ShRA (K4, K5) 18 Abschnitte à 3 Meter

Kontaktwiderstand der Anschlusskabel (wir berücksichtigen 2 Kontakte pro Kabel):

Bild Nr. 9.2 Ersatzschaltbild zur Berechnung von Kurzschlussströmen.

Berechnung von einphasigen und dreiphasigen Kurzschlussströmen

Der dreiphasige Kurzschlussstrom wird durch die Formel bestimmt:

Der einphasige Kurzschlussstrom wird durch die Formel bestimmt:

durchschnittliche Nennspannung des Netzes, V, in dem der Kurzschluss aufgetreten ist;

die gesamten aktiven und induktiven Widerstände des Mitsystem-Ersatzschaltkreises relativ zum Kurzschlusspunkt, einschließlich der Widerstände von Sammelschienen, Geräten und Übergangswiderständen von Kontakten, ausgehend vom Neutralleiter des Abwärtstransformators, mOhm;

das Gleiche, Nullfolge.

Der Nullwiderstand eines Transformators mit einer Niederspannung von bis zu 1 kV im Anschlussplan der Tr-11-Wicklungen wird als gleich dem Mitsystemwiderstand angenommen.

Wir berechnen den dreiphasigen Kurzschlussstrom am Punkt K1.

Wir glauben, dass der Kurzschluss am Anfang des ShMA liegt, weil Es ist notwendig, den Maximalwert des Kurzschlussstroms zu berechnen

Der gesamte aktive Widerstand beträgt:

Die Gesamtreaktanz ist gleich:

Der dreiphasige Kurzschlussstrom ist gleich:

Wir berechnen den einphasigen Kurzschlussstrom am Punkt K1.

Bestimmen Sie den einphasigen Kurzschlussstrom. Wir finden die Widerstände der Umkehrung (gleich der direkten, da es keine rotierenden Maschinen gibt) und der Nullfolge. Es ist zu beachten, dass der Mitsystemwiderstand den aktiven Lichtbogenwiderstand berücksichtigen muss. Wir berücksichtigen den Einfluss des aktiven Widerstands des Lichtbogens auf den Kurzschluss, indem wir den berechneten Kurzschlussstrom, der ohne Berücksichtigung des Lichtbogenwiderstands an der Kurzschlussstelle ermittelt wurde, mit dem Korrekturfaktor K s multiplizieren, der davon abhängt der Widerstand des Kurzschlusskreises.

Für alle anderen Punkte ermitteln wir den Kurzschlussstrom ohne Berücksichtigung des Lichtbogens.

Wir glauben, dass der Kurzschluss am Ende des ShMA liegt, weil Es ist notwendig, den Mindestwert des Kurzschlussstroms zu berechnen.

Unter Berücksichtigung des Lichtbogenwiderstands ergibt sich dann ein einphasiger Kurzschlussstrom.

Für alle anderen Punkte führen wir eine ähnliche Berechnung durch. Die Ergebnisse fassen wir in Tabelle Nr. 8.3 zusammen

Tabelle 9.3 Berechnung von Kurzschlussströmen

10. Berechnung von Anlauf- und Spitzenströmen.

Berechnung der Anlaufströme

Bei Empfängern mit IM mit Kurzschlussläufer wird der Einschaltstrom zur Überprüfung der Sicherungseinsätze ermittelt.

Der Anlaufstrom des Empfängers wird durch die Formel bestimmt:

Normaler elektrischer Strom, der durch die folgende Formel bestimmt wird:

Multiplizität des Anlaufstroms, da keine Daten vorliegen, nehmen wir an: = 5

Tabelle Nr. 10.1 Anlaufstromwerte für Empfänger mit IM

Spitzenstromberechnung

Bestimmung der Spitzenströme von Haupt-, Verteiler-Sammelschienen und Umspannwerken

Verwenden Sie zur Berechnung der Spitzenströme von Hauptleitungen, Verteilungssammelschienen und Umspannwerken die folgende Formel:

I p - berechneter Strom ShMA, ShRA, SP, A;

I p.ma x - Anlaufstrom des an ShMA, ShRA, SP, A angeschlossenen Elektrogeräts mit der höchsten Leistung;

K und - Auslastungsfaktor des größten Stromaggregats, A;

In. max – Nennstrom des Elektrogeräts mit der höchsten Leistung.

Berechnung des Spitzenstroms des ShMA

Ermitteln wir den Nennstrom des Empfängers mit der höchsten Leistung (in diesem Fall handelt es sich um eine CNC-Drehmaschine mit K und = 0,2):

Maximaler Nennstrom des Lastknotens (LMA) unter Berücksichtigung der Blindleistungskompensation;

Berechnung des Spitzenstroms ShRA-1

Der größte Leistungsempfänger ist ein Vertikalbohrer mit

Maximaler Nennstrom ShRA-1

Berechnung des Spitzenstroms ShRA-2

Der größte Leistungsempfänger ist eine CNC-Drehmaschine mit

Maximaler Nennstrom ShRA-2

Berechnung des Spitzenstroms SP-1

Der größte Kraftempfänger ist eine Radialbohrmaschine mit

Maximaler Nennstrom SP-1

Berechnung des Spitzenstroms SP-2

Der größte Leistungsempfänger ist eine Revolverdrehmaschine mit

Maximaler Nennstrom SP-2

Berechnung des Spitzenstroms SP-4

Zusätzlich zum Lüftungsgerät treibt SP-4 elektrothermische Öfen an, deren Spitzenstrom praktisch nicht vom Nennstrom abweicht, daher nutzen wir die Motorleistung des Lüftungsgeräts mit

Maximaler Nennstrom SP-4

Berechnung der Spitzenströme von Widerstands-Elektroschweißgeräten

Widerstandselektroschweißgeräte sind Verbraucher mit stark wechselnden Betriebsarten und erzeugen Spitzenlasten mit hoher Frequenz, wodurch es zu Spannungsschwankungen im Netz kommt.

Die Spitzenleistung der Maschine zum Zeitpunkt des Schweißens wird durch die Formel bestimmt:

Der berechnete Spitzenwert eines beliebigen Phasenpaars, beispielsweise der Phase AB, wird durch die Formel bestimmt:

Wo ist die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Maschinen, ermittelt aus den Wahrscheinlichkeitskurven?

Anzahl der Maschinen, die an ein bestimmtes Phasenpaar angeschlossen sind

Bei der Ermittlung wird der gewichtete Durchschnitt berechnet

Die Spitzenlast für einen linearen Draht wird durch die Formel bestimmt, die den Spitzen zweier Phasenpaare entspricht, beispielsweise in Phase B:

Dabei ist die Spitzenlast für ein Phasenpaar AB und für ein Phasenpaar BC

Spitzenstrom:

Wo ist die Netzspannung, kV?

Berechnung des Spitzenstroms SP-5

Tabelle 10.2 Berechnung von SP Nr. 5

6. Bestimmen wir die Spitzenleistung der am stärksten belasteten Phase aus den beiden am stärksten belasteten Phasenpaaren, also der am stärksten belasteten Phase B:

Lassen Sie uns den Spitzenstrom bestimmen

Berechnung des Spitzenstroms SP-6

Tabelle 10.3 Berechnung von SP Nr. 6

Berechnungsalgorithmus

1. Verteilen Sie die Lasten auf drei Phasenpaare:

2. Bestimmen Sie die Spitzenleistung jeder Maschinengruppe:

3. In jedem Phasenpaar ermitteln wir den gewichteten durchschnittlichen Schaltfaktor:

Die Kurven bestimmen die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Maschinen m aus der Gesamtzahl n in jedem Phasenpaar:

5. Wählen Sie in jedem Phasenpaar die Maschinen mit der höchsten Spitzenleistung entsprechend der resultierenden Anzahl gleichzeitig arbeitender Maschinen m aus und ermitteln Sie den Gesamtwert der Spitzenleistung in jedem Phasenpaar:

6. Bestimmen wir die Spitzenleistung der am stärksten belasteten Phase anhand der beiden am stärksten belasteten Phasenpaare:

Lassen Sie uns den Spitzenstrom bestimmen

Aber zusätzlich zur Schweißlast versorgt SP-6 zwei Lüftungsgeräte mit Strom, daher bestimmen wir den Anlaufstrom der IM-Lüftungsgeräte.

Motorleistung des Lüftungsgerätes mit

Maximaler Nennstrom SP-6

d. h. der Anlaufstrom war geringer als der Schweißstrom, daher konzentrieren wir uns in Zukunft auf den Spitzenschweißstrom.

11 . Schutz elektrischer Werkstattnetze

In Netzen mit Spannungen bis 1000 V erfolgt der Schutz durch Sicherungen und Leistungsschalter.

Die Sicherung dient zum Schutz elektrischer Anlagen vor Überlastungen und Kurzschlussströmen. Seine Hauptmerkmale sind: Nennstrom des Sicherungseinsatzes, Nennstrom der Sicherung, Nennspannung der Sicherung, Nenn-Ausschaltstrom der Sicherung, Schutzcharakteristik (Amperesekunden) der Sicherung.

Bezeichnungen in der Berechnung:

Bemessungsnetzspannung, kV;

Maximaler Kurzschlussstrom Netzwerke, A;

Maximaler Nennstrom, A;

Motoranlaufstrom, A.

Langfristig zulässiger Strom des geschützten Netzabschnitts;

Mindestkurzschlussstrom

Berechnungsalgorithmus

Schauen wir uns das Beispiel der Auswahl einer Sicherung für eine Rundschleifmaschine an (Nr. 1).

Wählen Sie den Sicherungstyp NPN - 60 s; ;

Da die Sicherung für einen einzelnen Empfänger ausgewählt wird, wird der Nennstrom als berechneter Strom verwendet:

4) wobei 46,6 = 233 A;

Überlastfaktor, der den Überschuss des Motorstroms über den Nennwert im Startmodus berücksichtigt, angenommen mit 2,5 – für leichte Startbedingungen.

d.h. = 93,2 A - die gewählte Sicherung ist nicht geeignet. Wählen wir eine Sicherung vom Typ PN-2 100 s = 50 kA; ; , Wo

Die Absicherungsströme der Einsätze müssen dem Vielfachen der zulässigen Dauerströme entsprechen (Abstimmung auf den Querschnitt):

Überprüfen Sie die Sicherung auf:

6) - für Sensibilität

7) – für die Ausschaltkapazität

50 kA 5,01 kA, wobei = = 5,01 kA

Wählen Sie den Sicherungstyp PN-2 100: = 50 kA; ;

Mit diesem Algorithmus wählen wir Sicherungen aus und fassen die Auswahl in Tabelle Nr. 11.1 zusammen

Tabelle Nr. 11.1 Auswahl von Sicherungen für Elektromotoren, die von einem IM mit Kurzschlussrotor angetrieben werden

Tabelle 11.2 – Auswahl der Sicherungen für das ED-Thermofach

Tabelle 11.3 – Auswahl der Sicherungen für die ED-Schweißabteilung

1 2 . Auswahl von Leistungsschaltern

Schreiben wir die Bedingungen für die Auswahl von Leistungsschaltern auf:

wo ist der höchste berechnete Laststrom;

Bemessungsstrom des Leistungsschalterauslösers.

Spitzenstrom einer Gruppe elektrischer Empfänger, A

3) Verstimmung von langfristig zulässigen Strömen:

Für Leistungsschalter mit ausschließlich elektromagnetischer Auslösung (Abschaltung):

4) Verstimmung von minimalen Kurzschlussströmen:

5) Bruchkapazitätstest:

Schauen wir uns das Beispiel der Auswahl eines Schalters für ShMA (SF1) an.

Tabelle Nr. 12.1 Auswahl der Leistungsschalter

E25V: - ШМА

VA 04-36: - ShRA1

VA 04-36: - ShRA2

VA 04-36: - SP1

VA 04-36: - SP2

VA 04-36: - SP3

VA 04-36: - SP4

VA 04-36: - SP5

VA 04-36: - SP6

AufführengebrauchtLiteratur

1. Burnazova L.V. Richtlinien für den Abschluss des Kursprojekts. Mariupol 2010

2. Block V.M. Ein Handbuch für Kursarbeit und Diplomgestaltung, zweite Auflage, überarbeitet und erweitert, Moskau „Higher School“ 1990.

3. Neklepaev B.N. Elektrischer Teil von Kraftwerken und Umspannwerken. - M.: Energoatomizdat, 1986.

4. GOST 28249-93 Zwischenstaatlicher Standard „Kurzschlüsse in Elektroinstallationen bis 1000 V“.

5. Fedorov A.A., Starkova L.E. Lehrbuch für Kurs- und Diplomgestaltung zur Energieversorgung von Industrieunternehmen. Lehrbuch für Universitäten - M. "Energoatomizdat", 1986.

6. Gaisarov R.V. Auswahl elektrischer Geräte. Tscheljabinsk 2002

7. Internetmedien

Gepostet auf Allbest.ru

Ähnliche Dokumente

Berechnung elektrischer Lasten. Blindleistungskompensation. Auswahl des Standorts, der Anzahl und der Leistung von Transformatoren für Werkstatt-Umspannwerke. Auswahl eines Stromverteilungsschemas für die Anlage. Berechnung von Kurzschlussströmen. Relaisschutz, Automatisierung, Messungen und Abrechnung.

Kursarbeit, hinzugefügt am 08.06.2015


Projekt der internen und externen Stromversorgung einer Ölraffinerie. Berechnung elektrischer Lasten, Auswahl der Anzahl der Werkstatttransformatoren, Stromkabel; Blindleistungskompensation. Auswahl der Geräte und Berechnung von Kurzschlussströmen.

Kursarbeit, hinzugefügt am 08.04.2013


Ermittlung elektrischer Verbraucher, Auswahl von Werkstatttransformatoren und Blindleistungskompensation. Auswahl des bedingten Zentrums der elektrischen Lasten des Unternehmens, Entwicklung eines Stromversorgungsschemas für Spannungen über 1 kV. Berechnung von Kurzschlussströmen.

Kursarbeit, hinzugefügt am 23.03.2013


Berechnung der elektrischen Lasten in der Werkstatt. Bewertung des Beleuchtungsnetzes, Auswahl eines Ausgleichsgeräts. Bestimmung der Transformatorleistung, Diagramme von Werkstatt-Wechselstromnetzen. Berechnung von Kurzschlussströmen. Auswahl der Schutzausrüstung.

Kursarbeit, hinzugefügt am 15.12.2014


Berechnung der Strom- und Beleuchtungslasten der Anlage und Werkstatt. Entwicklung eines Stromversorgungsschemas, Auswahl und Überprüfung der Anzahl der Werkstatttransformatoren und Blindleistungskompensation. Auswahl an Kabeln, Leistungsschaltern. Berechnung von Kurzschlussströmen.

Dissertation, hinzugefügt am 09.07.2010


Entwurf eines externen Stromversorgungssystems. Bestimmung des Mittelpunkts der elektrischen Lasten des Unternehmens. Auswahl der Anzahl und Leistung der Leistungstransformatoren. Berechnung von Verlusten in Kabelleitungen. Blindleistungskompensation. Berechnung von Kurzschlussströmen.

Kursarbeit, hinzugefügt am 18.02.2013


Berechnung elektrischer Lasten nach der Auslegungskoeffizientenmethode. Auswahl der Anzahl und Leistung von Werkstatttransformatoren unter Berücksichtigung der Blindleistungskompensation. Auswahl des Querschnitts der Adern von Werkstattnetzkabeln zum Heizen mit langfristigem Nennstrom von Sicherungen.

Kursarbeit, hinzugefügt am 30.03.2014


Merkmale von Verbrauchern und Kategoriedefinitionen. Berechnung elektrischer Lasten. Auswahl eines Stromversorgungsschemas. Berechnung und Auswahl von Transformatoren. Blindleistungskompensation. Berechnung von Kurzschlussströmen. Auswahl und Berechnung elektrischer Netze.

Kursarbeit, hinzugefügt am 04.02.2011


Auswahl der Versorgungsspannung, Berechnung elektrischer Verbraucher und Blindleistungskompensation für die Stromversorgung einer automatisierten Werkstatt. Verteilungsnetze, Transformatorleistung. Berechnung von Kurzschlussströmen, Auswahl elektrischer Geräte.

Kursarbeit, hinzugefügt am 25.04.2014


Merkmale der Verbraucher. Berechnung elektrischer Lasten. Auswahl der Versorgungsspannungen, Leistung und Anzahl der Werkstatttransformatoren. Blindleistungskompensation. Auswahl spannungsführender Teile und Berechnung von Kurzschlussströmen. Auswahl und Berechnung von Geräten.

Zur Berechnung der Werkstattbelastung verwenden wir die Methode der geordneten Diagramme. Diese Methode wird für elektrische Massenempfänger verwendet. Es stellt einen Zusammenhang zwischen der Auslastung und der Betriebsart elektrischer Empfänger her, basierend auf einem probabilistischen Schema zur Erstellung eines Gruppenlastplans.

Allgemeine Informationen zur Berechnung elektrischer Lasten

Die Last von Industriebetrieben oder einzelnen Werkstätten besteht in der Regel aus elektrischen Empfängern unterschiedlicher Leistung. Daher werden alle elektrischen Empfänger in der Werkstatt in Gruppen von Empfängern derselben Betriebsart eingeteilt, wobei in jeder Gruppe charakteristische Untergruppen elektrischer Empfänger mit denselben Leistungsnutzungsgraden und Leistungsfaktoren identifiziert werden.

Bei der Ermittlung elektrischer Lasten verwenden wir die Methode des maximalen elektrischen Lastauslastungsfaktors. Diese Methode stellt einen Zusammenhang zwischen der Auslegungslast und den Betriebsmodi elektrischer Empfänger (ER) her, basierend auf einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsschema zur Erstellung eines Gruppenlastdiagramms. Die Methode wird hauptsächlich für Massen-ED verwendet.

Das Verfahren zur Ermittlung der Bemessungslasten:

Alle elektrischen Empfänger werden nach dem Wert des Nutzungsfaktors K und dem Leistungsfaktor cos sowie der Nennwirkleistung Рн in Gruppen eingeteilt. Den Auslastungsfaktor und Leistungsfaktor ermitteln wir aus Tabelle 4.10 2 und ermitteln tg aus dem Wert des Leistungsfaktors.

Wir zählen die Anzahl der ES in jeder Gruppe und für das Objekt als Ganzes.

Geben Sie in jeder Gruppe die minimale und maximale Leistung bei PV=100 % an, wenn PV<100%, то номинальная мощность определится по формуле:

wo: P passieren- EP-Leistung laut Reisepass, kW;

PV - Einschaltdauer.

Die Gesamtleistung aller Elektrogeräte errechnet sich nach folgender Formel:

P N=P weder ; (2)

Für jede Versorgungsleitung wird der Leistungsbaugruppenindikator m nach folgender Formel ermittelt:

wobei: - Nennleistung des Maximalverbrauchers, kW;

Nennleistung des Mindestverbrauchers, kW.

Die durchschnittlichen Belastungen für die am stärksten ausgelastete Schicht elektrischer Antriebe im gleichen Betriebsmodus werden durch die Formeln bestimmt:

wo: P cm- durchschnittliche Wirkleistung eines Empfängers oder einer Gruppe von Empfängern für die Schicht mit der höchsten Auslastung, kW;

R nom- Wir nehmen die Nennleistung elektrischer Empfänger gemäß Tabelle 1, kW;

ZU Und- Auslastungsfaktor, gemäß Tabelle 4.10 2 nehmen;

Q cm- durchschnittliche Blindleistung eines Empfängers oder einer Gruppe von Empfängern für die Schicht mit der höchsten Auslastung.

Für mehrere Gruppen elektrischer Empfänger ermitteln wir nach der Formel

Den durchschnittlichen Auslastungsgrad der EP-Gruppe K ermitteln wir nach der Formel:

Die effektive Anzahl elektrischer Empfänger wird durch Formeln ermittelt, die auf den folgenden Beziehungen basieren.

Für n5 ist К 0,2, m3 und Р nom const ne wird durch die Formel bestimmt:

Formel 9 kann auch dann verwendet werden, wenn keiner der unten aufgeführten Fälle für die Berechnung geeignet ist.

Für n >5, К ist 0,2, m 3 und Р nom const akzeptieren wir ne=n.

Für n >5 ist K 0,2, m< 3 и Р ном const принимаем nэn.

Für n 5 ist K 0,2, m 3 und P nom const ne wird durch die Formel bestimmt:

Dabei ist: n* E der relative Wert der Anzahl der EPs, deren Wert in der Tabelle anhand der Abhängigkeit n* E = f(n*; P*) ermittelt werden kann.

Mit Formel 10 wird n* ermittelt:

wobei: n 1 – die Anzahl der EPs in der Gruppe, deren Leistung die maximale Leistung der EPs dieser Gruppe dividiert durch 2 übersteigt.

P* wird durch die Formel bestimmt:

P nom- maximale Geräteleistung der Elektrogruppe, kW;

R nom1- die Gesamtnennleistung einer Gruppe elektrischer Empfänger, deren Leistung die maximale Leistung einer bestimmten Gruppe elektrischer Geräte dividiert durch 2 kW übersteigt.

Die maximale Wirkleistung wird durch die Formel bestimmt:

Wo: ZU m - maximaler Koeffizient wird gemäß Tabelle 3.2 5 bestimmt;

R nom - Nennleistung des elektrischen Empfängers.

Maximal Die Blindleistung wird durch die Formel bestimmt:

wobei: - maximaler Blindleistungsfaktor bei n E? 10 =1, bei n E<10 -=1,1

Die maximale Gesamtleistung wird durch die Formel bestimmt:

Der maximale Strom wird durch die Formel bestimmt:

Lastverteilung:

RP-1: EP Nr. 1,2,3,4,5,6,7;

RP-2: EP Nr. 17,18,19,21,22,23;

RP-3: EP Nr. 8,9,12,13,14,15;

RP-4: EP Nr. 23,24,25,26,29,30,31;

RP-5: EP Nr. 10,11,16,27,28;

Ermittlung der Auslegungslast der Werkstatt

Erwägen Sie beispielsweise die Bestimmung der Belastung von RP-1.

Tabelle 2

1) Wir ermitteln die durchschnittliche Belastung der Elektroeinheit für die verkehrsreichste Schicht anhand der Formeln (6), (7):

P cm.1 = 0,65 · 2 · 3 =3,9 kW; Q cm.1 = 0,75 · 3,9 = 2,92 kVAr;

P cm.2 = 0,35 · 2 · 76 · v0,65 =42,9 kW; Q cm.2 = 1,73·42,9=74,2 kVAr;

P cm.3 = 0,12 · 1 · 4,4 =0,53 kW; Q cm.3 = 2,29·0,53=1,21 kVAr;

P cm.4 = 0,2 1 3 = 0,6 kW; Q cm.4 = 1,17· 0,6= 0,7 kVAr;

P cm.5 = 0,1 1 115,5 v0,4 =7,3 kW; Q cm.5 = 1,73· 14,6 = 12,6 kVAr.

2) Definieren Sie K und Gruppen mithilfe der Formel (8):

3) Die Leistungsanzeige gemäß Formel (3) ist gleich:

4) Seitdem N > 5, ZU und > 0,2, M>3, dann n e =n=7

5) Der maximale Koeffizient wird gemäß Tabelle 4.3 2 ermittelt. Ein genauerer Km-Wert wird mit der Interpolationsmethode ermittelt:

6) Die maximale Wirk- und Blindleistung wird durch die Formeln (13) und (14) bestimmt:

Pmax = 1,89 · 55,22 = 104,36 kW.

Weil n E<10, то принимаем значение К" М = 1,1:

Q max = 1,1 91,67= 100,84 kVAr.

Wir ermitteln die maximale Gesamtleistung mithilfe der Formel 15:

Der berechnete Strom wird durch Formel 16 bestimmt:

Ebenso ermitteln wir die berechnete Belastung für die übrigen Empfänger und tragen die Berechnungsergebnisse in Tabelle 2 ein.

1) Wir teilen alle elektrischen Geräte der Werkstatt in Gruppen mit gleichen Betriebsarten ein und ermitteln die Gesamtnennleistung der Werkstatt:

2) Bestimmen Sie die Leistungsanzeige:

3) Bestimmen Sie die Gesamtbelastung der Werkstatt für die geschäftigste Schicht:

4) Bestimmen Sie den Auslastungsfaktor der elektrischen Werkstattausrüstung:

5) Seitdem N > 5, ZU und > 0,2, M> 3, dann ist n e =31.

6) Der maximale Koeffizient wird gemäß Tabelle 4.3 2 ermittelt. Ein genauerer Km-Wert wird mit der Interpolationsmethode ermittelt:

wobei: K and1 K and2, K m1, K m2 – Grenzwerte der Koeffizienten K und und K m.

Wir ermitteln die berechneten Wirk- und Blindleistungen:

Wir nehmen also den Wert:

8) Volle Designleistung:

9) Nennstrom:

Die Ergebnisse aller Berechnungen sind in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Berechnung der Werkstattbeleuchtung

Untersuchungen zufolge ist der Einsatz von LED-Strahlern und Industrielampen in Produktionshallen unter modernen Bedingungen sehr effektiv, da sie alle Betriebsanforderungen erfüllen. Sie sind auch eine wirtschaftliche Lösung, da Sie damit die Stromkosten um etwa das 2,5-fache senken können. Besonders wirkungsvoll sind LED-Strahler mit einer engen Lichtstromverteilung. Die gebräuchlichsten und universellsten Industrielampen.

Industrielle LED-Lampen haben eine Reihe unbestreitbarer Vorteile, darunter:

* sie bieten eine hohe Effizienz;

* sind sehr temperaturbeständig;

* keinen Quecksilberdampf oder andere schädliche Substanzen abgeben;

* Hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und Staubschutz aufweisen;

* können unter schwierigen klimatischen Bedingungen eingesetzt werden, wo sie ein sofortiges Einschalten und einen stabilen Betrieb gewährleisten;

* wirtschaftlich im Hinblick auf die Wartung elektrischer Netze;

* einfach zu installieren;

* erfordern keine besondere Wartung;

* haben eine lange Lebensdauer

Bei der Auswahl der Lichtquellen sollten Sie deren Vor- und Nachteile sowie deren Wirtschaftlichkeit berücksichtigen.

Im Vergleich zu Glühlampen haben Leuchtstofflampen ein günstigeres Emissionsspektrum, eine 4-5-fach höhere Lichtausbeute, eine längere Lebensdauer und eine deutlich geringere Blendung. Allerdings benötigen Leuchtstofflampen eine Startausrüstung; sie erzeugen einen pulsierenden Lichtstrom, leuchten bei niedrigen Temperaturen nicht gut und sind weniger zuverlässig.

Lassen Sie uns den Lichtstrom ermitteln, der erforderlich ist, um eine normale Arbeitsbeleuchtung in der Werkstatt zu erzeugen. Zur Berechnung verwenden wir die Methode des Lichtstrom-Nutzungskoeffizienten.

Arbeitsplatzbeleuchtung ist die Hauptbeleuchtungsart. Es soll normale Sehverhältnisse in einem Raum schaffen und wird in der Regel mit Allgemeinbeleuchtungslampen durchgeführt.

Notbeleuchtung dient dazu, die Arbeit fortzusetzen oder Personen zu evakuieren, wenn die Arbeitsbeleuchtung ausfällt. Sie muss eine Arbeitsplatzbeleuchtung von mindestens 5 % der für normale Bedingungen festgelegten Helligkeit bieten. Werkstattabmessungen - 36 x 24 m.

Für die Beleuchtung werden wir industrielle LED-Lampen verwenden

GSSN-200, dessen Parameter im Antrag angegeben sind.

Berechnen wir die Beleuchtung der Werkstatt:

Die Höhe des Raumes beträgt 7 m. Die Höhe der berechneten Fläche über dem Boden beträgt h p = 1,5 m. Die berechnete Höhe kann nach folgender Formel ermittelt werden:

H P = h p – h p – h cm.; (18)

HP = 7 - 1,5 -1 = 4,5 m;

Um den Abstand zwischen Lampenreihen zu bestimmen, verwenden wir die Formel:

L = Н Р L Großhandel, m.; (19)

wobei: L opt - beleuchtungstechnisch der günstigste optimale relative Abstand zwischen Lampen, Tisch. 2.1 [L.7]

L = 4,5 · 1,2 = 5,4 m;

L opt =0,8h1,2-tief

Dann lässt sich die Anzahl der Lampenreihen nach folgender Formel ermitteln:

wobei: B die Breite des Designraums ist, m.

Nehmen wir die Anzahl der Lampenreihen n p = 5.

Den tatsächlichen Abstand zwischen den Reihen ermitteln wir mit der Formel:

wobei: L ST.V – Abstand von der äußersten Lampenreihe zur Wand, (m). Wir akzeptieren L ST.V = 2 m.

Die Anzahl der Lampen wird bestimmt als:

wobei Ф 1 der Lampenstrom in jeder Lampe ist.

Koeffizient z, der die Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung charakterisiert, für LED-Lampen z = 1.

Zur Bestimmung des Nutzungskoeffizienten wird der Index des Raumes i ermittelt und vermutlich die Reflexionskoeffizienten abgeschätzt: Decke – p, Wände – s, berechnete Fläche bzw. Boden – p, (Tabelle 2.13[L.7]) Bestimmen. Der Index wird durch die Formel ermittelt:

wobei: A die Länge des Designraums ist, m.

Nach Tabelle 2.15 [L.7] ermitteln wir = 37 %

Wir nehmen den Sicherheitsfaktor k gleich k = 1,5 an (gemäß Tabelle 2.16 [L.7])

Die Raumfläche wird durch die Formel bestimmt:

S = A B, m 2 (23)

S = 36 24 = 864 m2

Die angegebene Mindestbeleuchtung ergibt sich aus der Tabelle. 4-1 [L.3] für visuelle Arbeiten mittlerer Genauigkeit, allgemeine Beleuchtung E = 200 Lux.

Zur Beleuchtung verwenden wir GSSN-200-Lampen mit einem Lichtstrom von 24.000 lm. Bestimmen wir die Anzahl der Lampen anhand der Formel 21:

Dann die Anzahl der Lampen in der Reihe. Wir akzeptieren N St. Reihe = 7 N St. = 35.

Lassen Sie uns den Abstand zwischen Lampen in einer Reihe mithilfe der Formel ermitteln:

wobei: A die Länge des Raumes ohne Berücksichtigung der Wandstärke ist,

L A. ST – der Abstand von der ersten Lampe in der Reihe wird durch die Formel bestimmt:

Die Anordnung der Beleuchtungskörper in der gesamten Werkstatt ist in Abbildung 3 dargestellt.

Aktive installierte Beleuchtungsleistung:

P Mund = N Р o.p., (27)

wo: P o.p. - Lampenleistung, 200 W;

P Mund..=35 200 = 7 kW

Blindleistung der installierten Beleuchtung:

wo: tg = 0,25 für LED-Lampen.

Bestimmen wir die Gesamtlichtleistung:

Berechnung der Gesamtbelastung der Werkstatt

Gesamte Gestaltungsleistung der Werkstatt inklusive Beleuchtung:

Geschätzter Strom der Werkstatt unter Berücksichtigung der Beleuchtung:

Einführung

In Stromversorgungssystemen von Industrieunternehmen und -anlagen wird die Energie- und Ressourceneinsparung vor allem durch die Reduzierung von Stromverlusten bei der Übertragung und Umwandlung sowie durch den Einsatz weniger materialintensiver und zuverlässigerer Konstruktionen aller Elemente dieses Systems erreicht. Eine der bewährten Möglichkeiten zur Minimierung von Stromverlusten besteht darin, die Blindleistung der Verbraucher durch lokale Blindleistungsquellen zu kompensieren. Dabei ist die richtige Wahl von Typ, Leistung, Standort und Automatisierungsmethode wichtig.

Die Hauptaufgabe der Planungsunternehmen besteht darin, eine rationelle Stromversorgung unter Berücksichtigung der neuesten Errungenschaften von Wissenschaft und Technik auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie von Lösungen zu entwickeln, die eine optimale Zuverlässigkeit der Versorgung der Verbraucher mit Strom in den erforderlichen Mengen und der erforderlichen Qualität gewährleisten zu den niedrigsten Kosten. Die Umsetzung dieser Aufgabe erfordert die Berücksichtigung einer Reihe von Problemen, die in verschiedenen Phasen des Entwurfs auftreten. Bei technischen und wirtschaftlichen Vergleichen von Stromversorgungsoptionen ist das Hauptkriterium für die Auswahl einer technischen Lösung ihre Wirtschaftlichkeit, d. h. Die entscheidenden Faktoren sollten sein: Kostenindikatoren, nämlich reduzierte Kosten, unter Berücksichtigung einmaliger Kapitalinvestitionen und geschätzter jährlicher Produktionskosten. Die Zuverlässigkeit des Stromversorgungssystems wird in erster Linie durch die Schaltung und Auslegung des Systems, die angemessenen eingebauten Reserven sowie die Zuverlässigkeit der eingehenden elektrischen Geräte bestimmt. Bei der Auslegung von Stromversorgungssystemen ist zu berücksichtigen, dass es derzeit einen Eingang gibt, der es ermöglicht, die höchste Spannung (35 - 330 kV) mit einer minimalen Anzahl von Zwischentransformationsstufen möglichst nahe an elektrische Verbrauchergeräte zu bringen verbreitet sich zunehmend. Das Grundprinzip beim Entwurf von Stromversorgungsschaltungen ist auch die Ablehnung der „kalten“ Reserve. Rationale Lösungskonzepte müssen eine Begrenzung von Kurzschlussströmen gewährleisten. Gegebenenfalls ist bei der Auslegung von Stromversorgungsanlagen eine Blindleistungskompensation vorzusehen. Maßnahmen zur Sicherung der Stromqualität müssen umfassend und auf der Grundlage rationeller Technik und Produktionsweise sowie wirtschaftlicher Kriterien gelöst werden. Bei der Auswahl der Geräte ist es notwendig, eine Vereinheitlichung anzustreben und sich auf den Einsatz komplexer Geräte (vorgefertigte Einweg-Servicekammern (KSO), komplette Schaltanlagen (Switchgear) usw.) mit unterschiedlichen Spannungen, Leistungen und Zwecken zu konzentrieren, was die verbessert Qualität der Elektroinstallation, Zuverlässigkeit, Komfort und Sicherheit.

1. Entwurf elektrischer Netzwerke für Industrieunternehmen

Bei der Planung der Stromversorgung handelt es sich um die Strom- und Kabelleitungen vom Umspannwerk des Stromversorgungssystems zum Hauptumspannwerk oder Verteilungspunkt bzw. zur Industrieanlage.

Die interne Stromversorgung ist ein System zur Energieverteilung zwischen Verbrauchern in einer Maschinenwerkstatt. Zur Stromversorgung der Werkstattausrüstung werden radiale, Haupt- oder gemischte (kombinierte) Stromversorgungskreise verwendet.

Radiale Schemata werden bei Gruppen konzentrierter Lasten mit ihrer ungleichmäßigen Verteilung über die Werkstattfläche, in explosions- und feuergefährdeten Werkstätten, in Werkstätten mit chemisch aktiver und ähnlicher Umgebung eingesetzt. Radialkreisläufe werden häufig in Pump- und Kompressorstationen, in Unternehmen der petrochemischen Industrie, in Gießereien und anderen Werkstätten eingesetzt. Radiale Stromkreise von innerbetrieblichen Netzwerken werden mit Kabeln oder isolierten Drähten hergestellt. Sie können für Lasten der Zuverlässigkeitskategorie Düne eingesetzt werden.

Der Vorteil von Radialschaltungen ist ihre hohe Zuverlässigkeit, da ein Unfall auf einer Leitung den Betrieb elektronischer Geräte, die an eine andere Leitung angeschlossen sind, nicht beeinträchtigt. Die Nachteile radialer Stromkreise sind: geringer Wirkungsgrad, verbunden mit einem erheblichen Verbrauch an Leitermaterial, Rohren und Verteilerschränken; eine große Anzahl an Schutz- und Schaltgeräten; eingeschränkte Flexibilität des Netzwerks beim Bewegen elektronischer Geräte aufgrund von Änderungen im technologischen Prozess; geringer Industrialisierungsgrad der Installation.

Es empfiehlt sich, Hauptstromkreise für die Versorgung von Strom- und Beleuchtungslasten zu verwenden, die relativ gleichmäßig in der Werkstatt verteilt sind, sowie für die Versorgung einer Gruppe von Stromversorgungseinheiten, die zur gleichen Leitung gehören. Bei Hauptnetzsystemen versorgt ein Versorgungsnetz mehrere Verteilerschränke und große Elektronikwerkstätten.

Die Vorteile von Backbone-Schaltkreisen sind: Vereinfachung des RUNN von Umspannwerken; hohe Flexibilität des Netzwerks, die eine Umgestaltung der technologischen Ausrüstung ohne Überarbeitung des Netzwerks ermöglicht, was eine Installation mit industriellen Methoden ermöglicht; Der Nachteil ist ihre geringere Zuverlässigkeit im Vergleich zu Radialschaltungen. Denn bei einem Unfall auf der Hauptleitung verlieren alle daran angeschlossenen Elektrogeräte den Strom. (Die Einführung von Backup-Jumpern zwischen benachbarten Amtsleitungen in den Stromkreis erhöht jedoch die Zuverlässigkeit von Amtsleitungen erheblich.)

Die Verwendung von Weinpfeifen mit konstantem Querschnitt führt zu einem gewissen Mehrverbrauch an Leitermaterial.

In der Praxis sind Stern- oder Hauptstromkreise in reiner Form für die Stromversorgung von Werkstattkraftwerken selten anzutreffen. Am weitesten verbreitet sind gemischte Schemata, die Elemente von Radial- und Hauptschemata kombinieren. Die Werkstattausrüstung ist nicht miteinander verbunden und arbeitet kontinuierlich. Im Zweischichtbetrieb arbeitet die Werkstatt 4.500 Stunden pro Jahr.

Die Qualität der elektrischen Energie wird durch die Gesamtheit ihrer Eigenschaften bestimmt, unter denen elektrische Empfänger normal funktionieren und ihre vorgesehenen Funktionen erfüllen können.

Unter Dauerbetrieb versteht man den Betrieb eines elektrischen Empfängers über einen so langen Zeitraum, dass die Heiztemperatur aller seiner Teile die Umgebungstemperatur übersteigt und einen nahezu konstanten Wert erreicht.

In dieser Werkstatt setzt das Unternehmen elektrische Empfänger der zweiten und dritten Kategorie ein.

Elektrische Verbraucher der zweiten Kategorie sind Verbraucher, deren Stromversorgung unterbrochen ist, was zu einer massiven Unterversorgung mit Produkten und massiven Ausfallzeiten von Arbeitsmechanismen führt.

Elektrische Verbraucher der dritten Kategorie sind Verbraucher, die nicht der Definition von Stromverbrauchern der zweiten und ersten Kategorie entsprechen und deren Unterbrechung der Stromversorgung einen Tag nicht überschreitet.

Für diese Verbraucher werden ein oder zwei Umspannwerke eingesetzt, die über ein Lager oder eine mobile Reserve mit einer zulässigen Unterbrechung der Stromversorgung für die Zeit abgesichert werden, die erforderlich ist, um den Backup-Einsatz des diensthabenden Personals oder der mobilen Einsatzmannschaft zu ermöglichen. Stromversorgung über eine Hochspannungsleitung unter Gewährleistung der Möglichkeit einer Notfallreparatur dieser Leitung innerhalb von 24 Stunden.

Die Stromversorgung der Werkstatt erfolgt über eine 10/0,4-kV-Werkstatt-Umspannstation, die sich auf dem Gelände der Werkstatt befindet. Die Stromversorgung der Werkstattumspannstation erfolgt über eine Kabelleitung vom Gasversorgungspunkt des Werks. Alle elektrischen Empfänger in dieser Werkstatt gehören zur Kategorie 2. Anzahl der Schichten: 2. Die Dreherei befindet sich in einer gemäßigten Klimazone; die Temperatur in der Werkstatt beträgt +32 °C. Die Werkstatt liegt auf sandigem Lehm mit einer Temperatur von -8°C.

Tabelle 1 – Ausgangsdaten

Elektrische Belastungen von Stromversorgungssystemen werden ermittelt, um die Leistung von Transformatoren, die Leistung und den Anschlussort der Kompensationseinheit (CU) auszuwählen, stromführende Elemente entsprechend den Bedingungen der zulässigen Erwärmung auszuwählen und zu prüfen, Spannungsverluste zu berechnen und Schutzgeräte auszuwählen .

Für jede Gruppe ermitteln wir die installierte Leistung:

EINFÜHRUNG

Der Zweck des Abschnitts „Energieversorgung und elektrische Ausrüstung eines Industrieunternehmens“ der Abschlussarbeit besteht darin, theoretische Kenntnisse in der Elektrotechnik, elektrischen Maschinen, elektrischen Antrieben und Energieversorgung von Industrieunternehmen zu systematisieren, zu erweitern und zu festigen Erwerb praktischer Fähigkeiten zur Lösung von Problemen, die für einen zukünftigen Spezialisten erforderlich sind.

Das Stromversorgungssystem eines Industrieunternehmens muss eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Verbraucher gewährleisten und gleichzeitig die Anforderungen an Effizienz, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Stromqualität, Reserveverfügbarkeit usw. erfüllen.

Die Auswahl moderner elektrischer Geräte, die Entwicklung von Steuerkreisen, Schutz, Automatisierung, Signalisierung elektrischer Empfänger, die Entwicklung eines Stromversorgungskreises für die Werkstatt und (oder) den gesamten Betrieb unter Verwendung fortschrittlicher technischer Lösungen sind die Aufgaben der Abteilung „Stromversorgung“. und elektrische Ausrüstung eines Industrieunternehmens“ der qualifizierenden Abschlussarbeit.

Der Abschnitt „Energieversorgung und elektrische Ausrüstung eines Industrieunternehmens“ der abschließenden Qualifizierungsarbeit umfasst die Betrachtung folgender Fragestellungen:

5) Auswahl der Anzahl und des Typs der Werkstatttransformatoren 10/0,4 kV;

6) Auswahl der Schaltgeräte für das 0,4-kV-Netz und das 10-kV-Netz;

7) Berechnen Sie die Kosten für den Aufbau eines Stromversorgungsnetzes;

8) Berechnen Sie die Erdungsschleife der Umspannstation;

9) Erwägen Sie die Verwendung und den Betrieb isolierter Bussysteme.

Die Ausgangsdaten für den elektrischen Teil der abschließenden Qualifizierungsarbeit sind die Produktions-(Energie-)Geräte und Mechanismen, die zur Gewährleistung der in den technischen Spezifikationen festgelegten technologischen Prozesse erforderlich sind, sowie der Bereich der Produktionsräume der Werkstatt ( Unternehmen), die Parameter installierter elektrischer Empfänger, bestehende Stromkreise des Stromversorgungssystems usw. Angezeigtes Automatisierungsobjekt.

In der Erläuterung der abschließenden Qualifizierungsarbeit ist der elektrische Teil als eigenes Kapitel abgefasst. Umfang und Inhalt des grafischen Teils werden durch den Gestaltungsauftrag bestimmt. Der grafische Teil enthält ein Stromversorgungsdiagramm für das Unternehmen (Werkstatt).

Option 14

Berechnung des Werkstatt-Stromversorgungsnetzes

1.1 Ausgangsdaten für die Konstruktion

Der schematische Plan des Unternehmens ist im Maßstab 1:1000 angelegt

Tabelle 1 gibt die Nennleistungen der elektrischen Empfänger, die Nutzungs- und Anlauffaktoren, die Leistungsfaktoren der angegebenen elektrischen Empfänger und die Längen von den elektrischen Empfängern bis zum ShS-1 an.

Tabelle 1 – Ausgangsdaten für die erste Stufe

Angegeben sind die Auslegungslasten der Stromschränke der Werkstatt Nr. 4, der gewichtete durchschnittliche Ausnutzungsgrad und die Anzahl der effektiven Elektroempfänger. Diese Informationen sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2 – Ausgangsdaten für die zweite Stufe

Bei den Ausgangsdaten handelt es sich um die berechneten Kapazitäten der übrigen Werkstätten des angegebenen Unternehmens, die Länge des Versorgungskabels beträgt 10 kV vom Hauptproduktionspunkt bis zum Verteilungspunkt. Die Daten sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 3 – Ausgangsdaten für die dritte Stufe

Der Plan eines Industrieunternehmens ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1 – Plan einer Industrieanlage

Berechnung der elektrischen Belastungen von ShS-1-Verbrauchern

Der erste und wichtigste Schritt beim Entwurf eines Stromversorgungssystems für ein Industrieunternehmen ist die Ermittlung der berechneten Werte elektrischer Lasten. Sie stellen keine einfache Summe der installierten Leistungen elektrischer Empfänger dar. Dies ist auf das unvollständige Laden einiger elektronischer Geräte, die Ungleichzeitigkeit ihres Betriebs, die probabilistische Zufälligkeit beim Ein- und Ausschalten der elektronischen Geräte usw. zurückzuführen.

Der Begriff „Auslegungslast“ ergibt sich aus der Definition des Auslegungsstroms, nach dem alle Netzelemente und elektrischen Geräte ausgewählt werden.

Der berechnete Strom ist der konstante Durchschnittsstrom über einen Zeitraum von 30 Minuten, der zur gleichen maximalen Erwärmung des Leiters führt oder den gleichen thermischen Verschleiß der Isolierung verursacht wie eine reale variable Belastung.

Tabelle 5 – Berechnung der Belastung ShS-1

Tabelle 6

Die Auslegungsleistung der Wärmebehandlungsanlage wird ermittelt.

Q k.r = α R m (tgα – tgφ k) = 0,9“495,81“(0,68 – 0,29) = 174,02 kvar.

Es wird Cosφ k = 0,96 angenommen, dann gilt tanφ k = 0,29.

Wir ermitteln die Transformatorlast nach der Kompensation und ihren Belastungsfaktor:

Für die Installation wählen wir eine automatisierte Kondensatoreinheit Typ 2 AUKRM 0,4-100-20-4 UHL4

Der Strom des Kompensationsgeräts wird durch die Formel ermittelt:

wobei 1,3 der Sicherheitsfaktor ist (30 % des Nennwerts);

Netzspannung: 0,4 kV.

Da wir zwei Sammelschienenabschnitte mit Abschnittsschalter haben, wird die Leistung des Wärmetauschers für jeden Abschnitt durch die Last jedes Abschnitts bestimmt. Im ersten Abschnitt werden die Schaltschränke 1,2,3,4 angeschlossen; im zweiten Abschnitt werden 5,6,7,8 verbunden.

Tabelle 7

wo ist der gewichtete durchschnittliche Leistungsfaktor aller Schleifen;

Erforderlicher Leistungsfaktor an Transformatorbussen (nicht weniger als 0,95).

wobei k der aus der Tabelle erhaltene Koeffizient gemäß den Werten der Leistungsfaktoren und ist;

Abschnitt 1 erfordert aufgrund von ShS-1, das einen niedrigen Leistungsfaktor hat, eine stärkere Blindleistungskompensation.

Gesamtmenge der kompensierten Blindleistung in beiden Abschnitten

Für zwei Umspannwerke Nennleistung

Der Transformator wird durch die Bedingung der zulässigen Überlastung von einem bestimmt

Transformator um 40 %, vorbehaltlich der Notabschaltung eines anderen innerhalb von 6

Stunden pro Tag für 5 Arbeitstage.

In diesem Fall beträgt die Nennleistung des Transformators TP-10/0,4

bestimmt durch den Ausdruck:

wobei k=1,4 zulässiger Überlastkoeffizient des Transformators;

n=2 – Anzahl der Transformatoren im Umspannwerk.

Aus einer Reihe von Standard-Nennleistungen wählen wir zwei aus

Transformator TMG-400/10.

Referenzdaten für den Transformator sind in Tabelle 8 angegeben.

Tabelle 8 – Passdaten des Transformators TMG-400/10

Wirk- und Blindleistungsverluste in Transformatoren bei TP:

wobei n die Anzahl der installierten Transformatoren ist, Stück;

– Leerlaufverluste im Transformator, kW;

– Verluste durch Kurzschluss im Transformator, kW;

– Nennleistung des Transformators, kVA.

wobei Iх.х – Leerlaufstrom des Transformators, %;

Us.c – Kurzschlussspannung, %.

Die Gesamtleistung der elektrischen Empfänger der Werkstatt unter Berücksichtigung der Verluste in

Transformator:

Da die berechnete Leistung von 370,11 kVA den gewählten Anforderungen entspricht

Nennleistung des Transformators, dann wählen wir 2 Transformatoren TMG-400/10. Und nach Neuberechnung bei der Wahl der zentralen Kompensation schließen wir die Kondensatorbank an die 0,4-kV-Sammelschienen der Werkstatt-Umspannstation an. Und wie aus der Berechnung hervorgeht, werden in diesem Fall die Transformatoren des Hauptumspannwerks und des Versorgungsnetzes von der Blindleistung entlastet. In diesem Fall ist die Ausnutzung der installierten Kondensatorleistung am höchsten.

Die individuelle Kompensation wird am häufigsten bei Spannungen bis 660 V verwendet. Diese Art der Kompensation hat einen erheblichen Nachteil – eine schlechte Nutzung der installierten Leistung der Kondensatorbank, da beim Ausschalten des Empfängers auch die Kompensationsanlage ausgeschaltet wird.

In vielen Fabriken laufen nicht alle Geräte gleichzeitig; viele Maschinen werden nur wenige Stunden am Tag genutzt. Daher wird die Einzelkompensation bei großem Geräteaufwand und entsprechend vielen verbauten Kondensatoren zu einer sehr aufwendigen Lösung. Die meisten dieser Kondensatoren werden über einen längeren Zeitraum nicht verwendet. Die individuelle Kompensation ist am effektivsten, wenn der Großteil der Blindleistung von wenigen Verbrauchern erzeugt wird, die über einen ausreichend langen Zeitraum die meiste Leistung verbrauchen.

Eine zentrale Kompensation kommt dann zum Einsatz, wenn die Last im Laufe des Tages zwischen verschiedenen Verbrauchern schwankt (sich bewegt). Gleichzeitig schwankt der Blindleistungsverbrauch im Laufe des Tages, sodass der Einsatz automatischer Kondensatoranlagen den ungeregelten vorzuziehen ist.

Neuberechnung laden

In Spalte 13 wird die maximale Blindlast aus Strom erfasst

ED-Knoten Qcalc, kVar:

seit ne< 10, то

Gesamte maximale Wirk- und Blindlasten entsprechend der Auslegung

auf die Gesamteinheit für elektrische Antriebe mit variablen und konstanten Lastverläufen

werden durch Addition der Belastungen der ED-Gruppen nach den Formeln ermittelt:

Die maximale Volllastleistung elektrischer Antriebe Scalc.uch, kVA wird bestimmt:

Der berechnete Strom Icalc, A wird ermittelt:

Wir berechnen Ströme und Gesamtleistung vor dem Einbau des Wärmetauschers und nach dem Einbau des Wärmetauschers.

Tabelle 9 – Übersichtsblatt vor und nach der Installation des Wärmetauschers in TP-Bussen

Wie aus der Erklärung hervorgeht, ist das Ergebnis offensichtlich: Die Installation der CU ermöglichte uns Folgendes:

Tabelle 10 – Änderung der Blindleistung im AL nach der Installation des KU am TP

Tabelle 11 – Neuberechnung der ShS-1-Last

Berechnung von EP-Spitzenlasten

Als Spitzen-ED-Modus zur Überprüfung auf Spannungseinbrüche

Berücksichtigt werden der elektrische Empfänger und die Auswahl der Leistungsschalter

Startmodus des leistungsstärksten Elektromotors und der Spitzenstrom wird bestimmt durch

Ipeak-Kabelleitung, Versorgungstransformator-Umspannwerk. Spitzenstrom für

ED Gruppe ergibt sich als Summe der Ströme des maximalen Betriebsstroms der Gruppe ohne Berücksichtigung des Stroms des leistungsstärksten Motors und des Anlaufstroms dieses Motors nach der Formel:

wobei Inomm der Nennstrom des stärksten Blutdrucks A ist;

Кп – Multiplizität des Anlaufstroms des leistungsstärksten IM.

Es wird der Strom des stärksten Motors unter den ShS-1-Elektroempfängern berechnet. Längshobelmaschine Pnom = 14 kW und nach Kompensation cosφ = 0,96.

Der Spitzenstrom beträgt:

Eigenschaften der Räumlichkeiten

Der Raum der Dreherei gilt als trocken, da die relative Luftfeuchtigkeit 60 % gemäß Abschnitt 1.1.6 c nicht überschreitet. Eine Dreherei ist eine sehr staubige Anlage, daher gelten die Räumlichkeiten aufgrund der Produktionsbedingungen als staubig; Prozessstaub wird in solchen Mengen freigesetzt, dass er sich auf den Drähten absetzen und in das Innere der Maschinen eindringen kann – Abschnitt 1. 1.11 c. Die Räumlichkeiten sind nicht explosionsgefährlich, da sich in ihnen keine Stoffe befinden oder verwendet werden, die mit Luft explosionsfähige Gemische bilden. 1,3 Zoll. Hinsichtlich der Brandgefahr werden die Räumlichkeiten der Dreherei als nicht brandgefährlich eingestuft, da sie nicht die im Kapitel genannten Bedingungen erfüllen. 1,4 Zoll.

Auswahl einer Marke von 0,4-kV-Kabeln

Basierend auf der Analyse der Kabelverlegung und den Eigenschaften der Werkstattumgebung wird eine Schlussfolgerung über die Möglichkeit der Verwendung des Kabels VVGng(a)-Ls-0,66 (Kupferleiter, Isolierung aus PVC-Kunststoff mit reduzierter Brandgefahr, Mantel) gezogen aus PVC-Zusammensetzung) zur Stromversorgung von ShS 1-8 und elektrischen Empfängern (reduzierte Entflammbarkeit) Kabel dieser Marke sind für vertikale, geneigte und horizontale Leitungen vorgesehen. In vibrationsgefährdeten Bereichen können ungepanzerte Kabel eingesetzt werden. Beim Verlegen in Bündeln keine Verbrennung ausbreiten

(Standards GOST R IEC 332-2 Kategorie A). Sie werden in Kabelkonstruktionen und Räumlichkeiten eingesetzt. Die zulässige Erwärmung des Leiters im Notbetrieb sollte +80 °C bei einer Betriebsdauer von nicht mehr als 8 Stunden pro Tag und nicht mehr als 1000 Stunden über die Lebensdauer nicht überschreiten.

Lebensdauer – 30 Jahre.

Tabelle 12 – Auswahl der Kabelleitungen von Umspannwerken zu SHS für Werkstatt Nr. 4 vor der Installation des Wärmetauschers

Tabelle 13 – Auswahl der Kabelleitungen von Umspannwerken zu SHS für Werkstatt Nr. 4 nach der Installation der Steuereinheit an den Sammelschienen der Umspannwerk

Tabelle 14 – Auswahl des Kabels von ShS-1 bis EP

Tabelle 15 – Überprüfung der Kabelleitungen KL1 im Normalbetrieb

Tabelle 16 – Überprüfung der Kabelleitungen KL2 im Normalbetrieb

Leistungsstarker Motor