Проектирование электрооборудования лесопильного цеха с головным фрезерно-брусующим станком для обработки тонкомерного сырья

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ПетрГУ)
Физико-технический институт
Кафедра электротехники
Курсовая работа
«Проектирование электрооборудования
лесопильного цеха с головным фрезернобрусующим станком для обработки
тонкомерного сырья»,
(схема 3 В)
По предмету «Электрические машины».
Студента 3 курса
заочного отделения
группа 3 ЗЭЭ
Преподаватель
Едомина Ольга
Васильевна
Петрозаводск
1. Задание на курсовой проект
В процессе проектирования необходимо выполнить следующее:
1. Нанести на план цеха электродвигатели механизмов и силовую сеть.
2. Для указанных механизмов цеха произвести выбор электродвигателей по типу,
мощности, скорости вращения и исполнению.
3. Выбрать аппаратуру (пусковую, регулирующую и защитную) для указанных
двигателей.
4. Выбрать плавкие предохранители, сечения и марки проводов силовой сети.
5. Определить мощность потребную для осветительных установок цеха метод-ватта
(расчет по методу удельной мощности).
6. Определить активную и реактивную мощность потребную цеху для силовых и
осветительных установок.
7. Определить
средневзвешенный
коэффициент
мощности
цеха и
рассчитать
компенсирующее устройство для повышения коэффициента мощности до заданной
величины.
8. Выбрать число и мощность трансформаторов цеха.
Исходные данные: схема 3-В
Рис. 3. Технологическая схема лесопильного цеха с головным фрезерно-брусующим станком
для обработки тонкомерного сырья:
1 - станок окорочный; 2, 13 - конвейеры ленточные; 3, 8, 14 - конвейеры цепные;
4,5, 7 -фрезерно-брусующий станок с околостаночной механизацией; 6делительный модуль; 9 -конвейер роликовый; 10 - реверсивный цепной
транспортер; 11- устройство для сортировки щепы; 12 - машина рубительная; 15 конвейер для отходов окорки.
Наименование станков
1. №
Мощность,
кВт
1
Станок окорочный
2
2
Конвейер ленточный
5
3
Конвейер цепной
8
4
Фрезерно-брусующий станок с околостаночной
механизацией
6
5
Фрезерно-брусующий станок с околостаночной
механизацией
6
6
Делительный модуль
11
7
Фрезерно-брусующий станок с околостаночной
механизацией
6
8
Конвейеры цепные
8
9
Конвейер роликовый
5
10
Реверсивный цепной транспортер
8
11
Устройство для сортировки щепы
10
12
Машина рубительная
50
13
Конвейер ленточный
5
14
Конвейер цепной
8
15
Конвейер для отходов окорки
5
Рисунок 1 Размещение электрооборудования на плане цеха.
2. Выбор электродвигателей станков
Электродвигатели для деревообрабатывающих станков принимаются трехфазными
асинхронными. Поэтому для питания цеха деревообработки выбрано напряжение 380/220
В.
При выборе электродвигателей по мощности учитывается мощность механизма –
мощность двигателя не должна быть меньше мощности механизма.
При выборе электродвигателей по типу учитывается состояние окружающей среды
в месте размещения станка. В деревообрабатывающем цеху повышенное содержание
пыли, поэтому принимается тип АИРС со степенью защиты IP54. Пуск двигателя
осуществляется непосредственным включением в сеть.
Выбор электродвигателей станков цеха производится по типу, мощности, скорости
вращения и исполнению.
При построении механической характеристики электродвигателя применяется
формула Клосса, для этого необходимо:
1. Определить номинальный электромагнитный момент М н .
Номинальный электромагнитный момент определяется по формуле
М н  9,55 
Р2
n2 ,
где: Р2 – номинальная мощность двигателя, кВт;
n2 – частота вращения ротора двигателя, об/мин.
2. Определить пусковой электромагнитный момент М п .
Пусковой момент определяется по формуле
Мп 
где:
Мп
 Мн
Мн
Мп
– кратность пускового момента электродвигателя.
Мн
3. Определить максимальный (критический) электромагнитный
момент М max .
Максимальный (критический) электроомагнитный момент определяется по формуле
М max
 Мн
Мн
М max 
где:
М max
– перегрузочная способность электродвигателя.
Мн
4. Определить номинальное скольжение двигателя
Номинальное скольжение определяется по формуле
S
n1  n2
,
n1
где: n1 – синхронная частота, об/мин;
n2 – частота вращения ротора, об/мин.
5. Определить критическое скольжение, соответствующее максимальному
моменту.
Критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту определяется
по формуле
2


 М max 
 М max

  1  .
   1   S ном  
S кр
 

 Мн

 Мн 


6. Определить частоту вращения ротора n2 двигателя для разных значений
 S ном    

2
скольжения.
Частота вращения ротора n2 двигателя определяется по формуле
n2  n1  1  S 
где: n1 – синхронная частота, об/мин;
S – номинальное скольжение.
7. Определить промежуточные значения моментов при разных значений
скольжениях.
Промежуточные значения моментов при разных скольжениях определяются по
формуле
Мп 
2  М max
S кр
S

S кр
S
8. Пересчитать заданную механическую мощность к моменту выбранного
электродвигателя.
a. Номинальная угловая скорость электродвигателя
  n2.ном
н 
30
b. Механический момент нагрузки соответствующий механической мощности
М мех 
Р мех
.
н
c. По полученным координатам  н , М мех на механической характеристике
электродвигателя изображается точка установившегося режима работы
механизма. Если точка входит во внутреннюю часть механической
характеристики, то электродвигатель выбран правильно.
Для примера, ниже приведен выбор электрического двигателя станка окорочного.
Предварительно выбран электродвигатель АИР 90 L4 , характеристики которого
указаны в таблице 1.
Таблица 1 Характеристика станка окорочного.
Тип
5АМХ112МA8
PН,
кВт
КПД,
%
UY/Δ,
В
Iном380,
А
cosφ
n1,
об/мин
n2,
об/мин
Mmax
Mном
Mп
Mном
Iп
Iном
2,2
79
380
6
0,7
750
710
2,5
2
4,8
1. Номинальный электромагнитный момент М н .
2, 2
М н  9,55 
 29, 59 Н  м ,
710
.
2. Пусковой электромагнитный момент М п .
М п  2  29,59  59,18Н  м
3. Максимальный (критический) электромагнитный момент М max .
М max  2,5  29,59  73,97 Н  м
.
4. Номинальное скольжение двигателя
750  710
S
 0, 053  5,3%
750
5. Критическое скольжение, соответствующее максимальному моменту.

Sкр  0,053  2,5 
 2,5
2

 1  0, 255 .
6. Частота вращения ротора n2 двигателя для разных значений скольжения.
Для построения механической характеристики задаем значения скольжения, такие
как S1=0 (синхронное), S2=Sном (номинальное), S3= Sкр (критическое), S4= 1 (пусковое).
n12  750  1  0   750об / мин;
n22  750  1  0, 053  710об / мин;
n23  750  1  0, 255   558,34об / мин;
n24  750  1  1  0 об / мин;
7. Определить промежуточные значения моментов при разных скольжениях.
Промежуточные значения моментов при разных скольжениях определяются по
формуле
2  73.97
М п1 
 0 Н  м;
0
0, 255

0, 255
0
2  73.97
М п2 
 М н  29,59Н  м;
0, 053 0, 255

0, 255 0, 053
2  73.97
М п3 
 М max  73,46Н  м;
0, 255 0, 255

0, 255 0, 255
2  73.97
М п4 
 35,49 Н  м.
1
0, 255

0, 255
1
По данным п.6, 7 строится механическая характеристика электродвигателя.
8. Пересчет заданной механической мощности к моменту выбранного
электродвигателя.
a. Номинальная угловая скорость электродвигателя
  710
н 
 74,33 рад / с
30
b. Механический момент нагрузки соответствующий механической мощности
2000
М мех 
 26,9 Н  м .
74,33
На рисункеОшибка! Источник ссылки не найден. приведена механическая
характеристика выбранного электродвигателя.
Механическая характеристика нагрузки (станка) лежит ниже механической
характеристики выбранного электрического двигателя.
В таблицеОшибка! Источник ссылки не найден. приведены характеристики
выбранных электродвигателей станков цеха.
В таблицеОшибка! Источник ссылки не найден. приведены расчетные данные
для построения механических характеристик и станков выбранных электродвигателей
цеха.
На рисунках далее приведены механические характеристики выбранных
электродвигателей остальных станков.
Характеристики электродвигателей
№
Наименование
оборудования
PМЕХ,
кВт
Тип
PН,
кВт
КПД,
%
UY/Δ, В
Iном380,
А
cosφ
n1,
об/мин
n2,
об/мин
Mmax
Mп
Iп
Mном
Mном
Iном
1
Станок окорочный
2
5АМХ112МA8
2,2
79
380
6
0,7
750
710
2,5
2
4,8
2
Конвейер
ленточный
5
5АМХ132М8
5,5
83
380
13,8
0,73
750
715
2,5
2
5,3
3
Конвейер цепной
8
АИРМ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
87,5
380
15,3
0,85
1500
1450
2,8
2,1
7
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
87,5
380
15,3
0,85
1500
1450
2,8
2,1
7
6
Делительный
модуль
11
5АМХ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
87,5
380
15,3
0,85
1500
1450
2,8
2,1
7
8
Конвейеры цепные
8
АИРМ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
9
Конвейер
роликовый
5
5АМХ132М8
5,5
83
380
13,8
0,73
750
715
2,5
2
5,3
10
Реверсивный
цепной
транспортер
8
АИРМ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
11
Устройство для
сортировки щепы
10
5АМХ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
12
Машина
рубительная
50
4A355M6У3
4
94
380
362
0,9
1000
985
2,2
1,4
6,5
13
Конвейер
ленточный
5
5АМХ132М8
5,5
83
380
13,8
0,73
750
715
2,5
2
5,3
14
Конвейер цепной
8
АИРМ132М4
11
89
380
22,1
0,85
1500
1445
3
2,2
7,3
15
Конвейер для
отходов окорки
5
5АМХ132М8
5,5
83
380
13,8
0,73
750
715
2,5
2
5,3
Таблица 2 Характеристики электродвигателей станков цеха.
Характеристики электродвигателей
№
Наименование
оборудования
PМЕХ,
кВт
Тип
PН,
кВт
Мном,
Н*м
Механизм
Мп, Н*м
Мmax,
Н*м
Sном,
%
Sкр, %
n1,
об/мин
n2,
об/мин
n3,
об/мин
n4,
об/мин
М 1,
Н*м
М2, Н*м
М3,
Н*м
М4, Н*м
ω,
рад/с
Ммех,
Н*м
59,1831
73,97887
5,333333
25,55354
750
710
558,3485
0
0
29,59155
73,97887
35,49094
74,337
26,9045
1
Станок окорочный
2
2
Конвейер
ленточный
5
5АМХ132М8
5,5
73,46154
146,9231
183,6538
4,666667
22,35934
750
715
582,3049
0
0
73,46154
183,6538
78,2172
74,8605
66,7909
3
Конвейер цепной
8
АИРМ132М4
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
52,51463
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
49,39655
103,7328
138,3103
3,333333
18,05113
1500
1450
1229,233
0
0
49,39655
138,3103
48,35747
151,815
39,52179
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
49,39655
103,7328
138,3103
3,333333
18,05113
1500
1450
1229,233
0
0
49,39655
138,3103
48,35747
151,815
39,52179
6
Делительный
модуль
11
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
72,70732
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
6
5АМХ132S4
7,5
49,39655
103,7328
138,3103
3,333333
18,05113
1500
1450
1229,233
0
0
49,39655
138,3103
48,35747
151,815
39,52179
8
Конвейеры цепные
8
АИРМ132М4
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
52,51463
9
Конвейер
роликовый
5
5АМХ132М8
5,5
73,46154
146,9231
183,6538
4,666667
22,35934
750
715
582,3049
0
0
73,46154
183,6538
78,2172
74,8605
66,7909
10
Реверсивный
цепной
транспортер
8
АИРМ132М4
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
52,51463
11
Устройство для
сортировки щепы
10
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
66,09757
530,2789 103,1295 484,8273
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
2,2
29,59155
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
50
4A355M6У3
200
1939,086 2714,721
4265,99
1,5
6,239388
1000
985
937,6061
0
0
1939,086
4265,99
13
Конвейер
ленточный
5
5АМХ132М8
5,5
73,46154
146,9231
183,6538
4,666667
22,35934
750
715
582,3049
0
0
73,46154
183,6538
78,2172
74,8605
66,7909
14
Конвейер цепной
8
АИРМ132М4
11
72,19931
158,8385
216,5979
3
17,48528
1500
1445
1237,721
0
0
72,19931
216,5979
73,49841
152,3385
52,51463
15
Конвейер для
отходов окорки
5
5АМХ132М8
5,5
73,46154
146,9231
183,6538
4,666667
22,35934
750
715
582,3049
0
0
73,46154
183,6538
78,2172
74,8605
66,7909
Таблица 4. Расчетные данные для построения механических характеристик.
3. Выбор пусковой коммутационной аппаратуры
Для пуска двигателей используются магнитные пускатели серии ПМЛ
производства ПО «Электротехник».
Выбор магнитных пускателей производится по параметрам:
a. По номинальному напряжению коммутируемой цепи – U ном  U цепи ;
b. По номинальному току коммутируемой цепи – I ном  I цепи ;
c. По количеству силовых полюсов – равно количеству фаз питающей сети;
d. По номинальному напряжению электромагнитной катушки;
e. По количеству вспомогательных контактов;
f. По наличию тепловой защиты электрического двигателя.
Для примера, ниже приведен выбор магнитного пускателя для электрического
двигателя окорочного станка.
1. Выбор по номинальному напряжению коммутируемой цепи.
Номинальное напряжение магнитного пускателя типа ПМЛ составляет 380В
(максимальное 660 В). Напряжение питающей сети – 380 В. Условие соблюдается.
2. Выбор по номинальному току коммутируемой цепи.
Из таблицыОшибка! Источник ссылки не найден. номинальный ток
электрического двигателя окорочного станка (типа 5АМХ112МA8) при напряжении 380 В
составляет Iном=6 А. ПМЛ выбран 1 величины с номинальным током 10 А.
3. Выбор по количеству силовых полюсов.
Число фаз питающей сети – 3. Поэтому выбрано количество силовых полюсов
пускателя 3.
4. Выбор по номинальному напряжению электромагнитной катушки.
Для управления пускателем будет использовать электромагнитная катушка с
номинальным напряжением 380 В.
5. Выбор по количеству вспомогательных контактов.
Для выполнения подключения цепей управления и сигнализации принимается 1
замыкающийся дополнительный контакт.
Условное обозначение магнитного пускателя ПМЛ-1220 УХЛ4 Б/ ET546255
Для остального оборудования выбранные типы магнитных пускателей приведены в
таблице
Двигатель
Наименование
№
оборудования
Тип
Характеристик
Pн, кВт
Iном380, А
Тип/Артикул
Uном,
катушки
В
Iном, А
2,2
6
ПМЛ-1220 УХЛ4 Б/
ET546255
380
10
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
3
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
6
Делительный
модуль
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
ПМ12 3P 400А
400/380В AC + ТТ400/5
+ РТТ-111 УХЛ4 5.00А
380
10
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
Д
Ко
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
Таблица 3.
Двигатель
№
Наименование
оборудования
Тип
Характеристики пускателя
Pн, кВт
Iном380, А
Тип/Артикул
Uном,
катушки
В
Iном, А
Доп.
Контакт
Iтр, А
2,2
6
ПМЛ-1220 УХЛ4 Б/
ET546255
380
10
1з
4-6
Материал корпуса, степень
защиты, наличие кнопок
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
3
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
6
Делительный
модуль
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
ПМ12 3P 400А
400/380В AC + ТТ400/5
+ РТТ-111 УХЛ4 5.00А
380
10
1з
1-5 с
учётом
ТТ 400/5
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
ПМЛ-2230 УХЛ4 Б/
ET547047
380
25
1з
17-25
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
ПМЛ-1230Д УХЛ4 Б/
ET247026
380
16
1з
12-18
Таблица 3 Характеристика магнитных пускателей.
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
Пластик IP54. Кнопки
ПУСК+СТОП. Сигнал.
Лампа
4. Выбор защитной коммутационной аппаратуры
Двигатели цеха не участвуют в самозапуске.
Для защиты двигателей используются автоматические выключатели с комбинированным
расцепителем GV2-ME, GV2-P, GV3-ME и GV7-R производства Schneider Electric. Кратность тока
срабатывания электромагнитного расцепителя составляет 13Iном. Данные выключатели специально
предназначены для управления и защиты двигателей.
В курсовом проекте не рассчитываются токи короткого замыкания поэтому проверка
чувствительности автоматических выключателей к токам КЗ не производится, так же не
производится выбор по предельному току отключения.
Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:
1. Номинальное напряжение автоматического выключателя должно соответствовать
напряжению сети
Uном.авт.  U ном.сети
2. Номинальный ток отключения автоматического выключателя должен быть не меньше
максимального тока короткого замыкания (ТКЗ) в месте установки
Iном.от кл.авт.  I макс.кз
3. Ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя для асинхронного
двигателя выбирается с учетом пускового тока двигателя
I с.о  kотс  I пуск.дв ,
где: I пуск.дв – пусковой ток двигателя;
kотс – коэффициент отстройки срабатывания защиты, принимается kотс  1,8 .
4. Ток комбинированного расцепителя (теплового и электромагнитного) автоматического
выключателя для защиты асинхронного двигателя от перегрузки выбирается с учетом
номинального тока двигателя.
Для двигателей с частыми пусками
I с.п  kотс  I ном.дв ,
где: I ном.дв – номинальный ток двигателя;
kотс – коэффициент отстройки срабатывания защиты, для двигателей с частыми пусками
принимается kотс  1, 4 .
Наилучшая защита обеспечивается при выполнении условия, при этом автоматически
выполняется вышестоящее условие
I н. расц  I ном.дв
Автоматические выключатели GV2-ME, GV2-P, GV3-ME и GV7-R с комбинированным
расцепителем, поэтому выбор выключателя производится по условиям 1 и 4.
5. Проверка несрабатывания электромагнитного расцепителя при пуске асинхронного
двигателя выполняется по условию
k  I н  I пуск .дв ,
где: k – кратность тока срабатывания электромагнитного расцепителя kотс  13 .
Для примера, ниже приведен выбор автоматических выключателей для защиты
электрического двигателя окорочного станка.
1. Выбор по номинальному напряжению автоматического выключателя.
Номинальное напряжение автоматического выключателя Uном=380 В. Напряжение питающей
сети – 380 В. Условие соблюдается.
2. Выбор по номинальному току.
Из таблицыОшибка! Источник ссылки не найден. номинальный ток электрического
двигателя окорочного станка (типа 5АМХ112МA8) при напряжении 380 В составляет Iном=6 А. Ток
автоматического выключателя должен быть
Iн.авт.  6 А
Ток срабатывания при перегрузке
I с.п  1, 4  6  8, 4 А
Выбран автоматический выключатель GV2ME10 с номинальным током 4-6,3 А, и
выставленным током теплового расцепителя 6 А, при этом ток срабатывания перегрузки составит 8,4
А.
3. Проверка несрабатывания электромагнитного расцепителя при пуске
электрического двигателя.
Из таблицыОшибка! Источник ссылки не найден. номинальный ток электрического станка
(типа 5АМХ112МA8) при напряжении 380 В составляет Iном=6 А, кратность пускового тока
составляет 4,8.
13 10  4,8  6 А
130 А  28,8 А.
При пуске двигателя электромагнитный расцепитель не срабатывает.
Для остального оборудования выбранные автоматические выключатели приведены в таблице
Наименование
№
оборудования
Двигатель
Автом
Тип
Pн, кВт
Iном380, А
Iп
Iп, А
Тип
Uном
В
Iном
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
3
2,2
6
4,8
28,8
GV2ME10
380
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
6
Делительный
модуль
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
6,5
2353
NSX400F
380
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Таблица 4.
I
Двигатель
№
Наименование
оборудования
Тип
Pн, кВт
Iном380, А
Автоматический выключатель
Iп
Iп, А
Тип
Uном
В
Iрасц,
А
Iном,
А
Iтепл, А
Iс.п, А
Iс.о, А
Выполнение
условия
Iном
2,2
6
4,8
28,8
GV2ME10
380
6
6,3
4..6,3
8,4
78
выполняется
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
13,8
14
9..14
19,32
182
выполняется
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
15,3
18
13..18
21,42
234
выполняется
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
15,3
18
13..18
21,42
234
выполняется
6
Делительный
модуль
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
15,3
18
13..18
21,42
234
выполняется
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
13,8
14
9..14
19,32
182
выполняется
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
3
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
6,5
2353
NSX400F
380
362
400
160..400
506,8
5200
выполняется
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
13,8
14
9..14
19,32
182
выполняется
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
22,1
25
20..25
30,94
325
выполняется
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
13,8
14
9..14
19,32
182
выполняется
Таблица 4 Характеристики автоматических выключателей.
5. Выбор кабелей питающей сети
Для питания двигателей принимается четырехжильный кабель марки ВВГнг
проложенный в воздухе в стальных трубах.
Условия выбора кабелей для питания электродвигателей:
1. По условию длительно-допустимого тока
I дл.доп.  I н.двиг ,
где: I дл.доп. – фактический длительно-допустимый ток кабеля, А;
I н.двиг – номинальный ток электродвигателя, А.
Фактический длительно-допустимый ток кабеля определяется по формуле
I ф.дл.доп.  k1  k 2  I д.доп.кабел ь ,
где: k1 – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды
отличающуюся от расчетной, расчет производится без учета, k1  1 ;
k2 – коэффициент, учитывающий снижение токовой нагрузки при прокладке
нескольких кабелей радом, расчет производится без учета, k2  1 ;
I д.доп.кабель – длительно-допустимый ток кабеля, А.
2. По условию обеспечения нормального напряжения
U  U доп ,
где: U – падение напряжения в кабеле, питающем электродвигатель, В;
U доп – допустимое падение напряжение, для электродвигателя составляет
 0,05  U ном.двиг для напряжения 380 В – U доп  19В .
Падение напряжения в кабеле, питающем электродвигатель
U  3  I ном.двиг  L  rуд  cos  x уд  sin  ,
где: I ном.двиг –номинальный ток электродвигателя, А;
L – длина кабеля, питающего электродвигатель, м;
rуд – удельное активное сопротивление кабеля, мОм/м;
х уд – удельное реактивное сопротивление кабеля, мОм/м;
3. По условию пуска электродвигателя
Сечение и длина кабеля должны обеспечивать нормальный пуск
электродвигателя. Пуск электродвигателей механизмов с постоянным моментом
сопротивления или тяжелыми условиями запуска (продолжительность пуска 5-10 с)
обеспечивается при
U ост  0,8  U ном.двиг
4. По условию проверки термической стойкости кабеля при отключении КЗ
основной (токовая отсечка) защитой.
5. По условию проверки термической стойкости кабеля при отключении КЗ
резервной (максимально-токовая) защитой вышестоящего присоединения.
6. По условию защиты кабеля от перегрузки
Так как защитным аппаратом выбраны автоматические выкл, тогда условие выбора
I ф.дл.доп.  I с.п ,
где: I с.п – ток срабатывания защиты от перегрузки автоматического выключателя,
берется из таблицы
Двигатель
Наименование
№
оборудования
Тип
Pн, кВт
Iном380, А
Iп
Iп, А
Тип
Iном
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
3
Uно
В
2,2
6
4,8
28,8
GV2ME10
380
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
6
Делительный
модуль
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
6,5
2353
NSX400F
380
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Таблица 4.
Для примера, ниже приведен выбор сечения жил кабеля, питающего окорочного
станка.
1.Выбор по условию длительно-допустимого тока.
Из таблицыОшибка! Источник ссылки не найден. номинальный ток станка окорочного
(типа 5АМХ112МA8) при напряжении 380 В составляет Iном=6 А.
По номинальному току электродвигателя выбран кабель с сечением жил 1,5 мм2 (
I д.доп.кабель  19 А ).
Фактический длительно-допустимый ток кабеля
I ф.дл.доп.  1  1  I д.доп.кабель ,
I ф.дл.доп.  1  1  19  19 А
,
Проверка по условию I ф.дл.доп.  I н.дв иг
19 А 6 А . Условие соблюдается.
1. Выбор по условию защиты кабеля от перегрузки
Из таблицы
Двигатель
Наименование
№
оборудования
Тип
Pн, кВт
Iном380, А
Iп
Iп, А
Тип
Iном
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
3
Uно
В
2,2
6
4,8
28,8
GV2ME10
380
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
6
Делительный
модуль
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
7
107,1
GV2ME18
380
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
6,5
2353
NSX400F
380
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
7,3
161,33
GV2ME22
380
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
5,3
73,14
GV2ME16
380
Таблица 4 ток срабатывания защиты от перегрузки автоматического выключателя станка
окорочного (типа 5АМХ112МA8) составляет Iн.вст=8,4 А. Выбран кабель с сечением жил
1,5 мм2 ( I д.доп.кабель  19 А ).
Проверка по условию I
ф . дл. доп. ь
 I с.п
19 А  8, 4 А
Выбран кабель ВВГнг-LS 4x1,5
Для остального оборудования выбранные кабели приведены в таблице
Автоматический
выключатель
Двигатель
№
Наименование
оборудования
Тип
Кабель
Pн, кВт
I, А
Тип
Iс.п,
А
Марка
Iдоп,
А
2,2
6
GV2ME14
8,4
ВВГнг
4x1,5
19
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
3
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
6
Делительный
модуль
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
11
Устройство для
сортировки щепы
5АМХ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
362
NSX400F
506,8
ВВГнг
4x300
542
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
Таблица 5
Автоматический
выключатель
Двигатель
№
Наименование
оборудования
Тип
Кабель
Pн, кВт
I, А
Тип
Iс.п,
А
Марка
Iдоп,
А
2,2
6
GV2ME14
8,4
ВВГнг
4x1,5
19
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
3
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
6
Делительный
модуль
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
15,3
GV2ME18
21,42
ВВГнг
4x2,5
27
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
11
Устройство для
сортировки щепы
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
12
Машина
рубительная
200
362
NSX400F
506,8
ВВГнг
4x300
542
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
4A355M6У3
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
22,1
GV2ME22
30,94
ВВГнг
4x4
35
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
13,8
GV2ME16
19,32
ВВГнг
4x2,5
27
Таблица 5 Характеристика кабелей.
6. Расчет мощности осветительной сети цеха.
Согласно заданию, определение мощности потребной дли осветительных
установок цеха производится методом Ватта (расчет по методу удельной мощности) без
учета коэффициента спроса.
Для освещения производственного помещения цеха (с высотой потолков более 6 м)
принимаются дуговые ртутные лампы ДРЛ.
1. Установленная активная мощность электроприемников освещения
определяется по формуле
Руст.осв  Руд.осв  Рав ар.осв   F ,
где: Р уд.осв – удельная норма установленной мощности осветительных приемников,
Вт/м2, для деревообрабатывающих цехов для ламп накаливания, для
гр
газоразрядных ламп, принимается Руд
 25 Вт м2 ;
Рав ар.осв – удельная нагрузка аварийного освещения, Вт/м2, для
деревообрабатывающих цехов, принимается
Равар.осв  0,06  25  1,5 Вт м2 ;
F – площадь деревообрабатывающего цеха, м2.
2. Расчетная активная мощность электроприемников освещения определяется по
формуле
Р расч.осв  Р уст.осв  k с ,
где: kс – средний коэффициент спроса для осветительных приемников, для
деревообрабатывающих цехов kс  0,85 .
3. Расчетная реактивная мощность электроприемников освещения определяется
по формуле
Q расч.осв  Р расч.осв  tgо. у ,
где: tg о. у – коэффициент реактивной мощности осветительной нагрузки, для ламп
накаливания – tgо. у  0 , для газоразрядных ламп – tgо. у  0,33 ,
принимается tgо. у  0,33 ;
Расчет потребной мощности осветительной сети цеха приведен в таблице 6.
Таблица 6 Расчет потребной мощности осветительной сети
Размеры цеха
Д, м
Ш, м
В, м
S, м2
Руд.осв,
Вт/м2
Равар.осв,
Вт/м2
kс
tgφо.у
Росв,
Вт
Равар.осв,
Вт
Ррасч.осв,
Вт
Qрасч.осв
вар
48
12
8
576
25
1,5
0,85
0,33
14400
864
12974,4
4281,552
7. Расчет активной и реактивной мощности цеха.
Определение активной и реактивной мощностей потребных цеху для силовых и
осветительных установок.
Фактическая потребляемая активная мощность электродвигателя определяется по
формуле
Рф 
Рн.д

,
где: Рн.д – паспортная активная мощность электродвигателя, кВт;
 – коэффициент полезного действия электродвигателя.
Установленные активная мощность цеха определяется по формулам
n
Pуст   Рф.i
1
где: Рф .i , – фактические активная и реактивная мощности электродвигателя, кВт.
Расчетная активная мощность цеха определяются по формулам
Р р  Р уст  k с  Pрасч.освещ ,
где: kс – коэффициент спроса цеха, для деревообрабатывающего цеха kс =0,4,
cosφ=0,83, tgφ=0,67.
Для примера, ниже приведен расчет активной и реактивной мощностей станка
окорочного.
Фактические потребляемые активная мощность электродвигателя
Рф 
2, 2
 2, 78 кВт .
0, 79
Расчет активной и реактивной мощностей потребных цеху для силовых и
осветительных установок цеха приведен в таблице 7. Нагрузка осветительной сети берется
из таблицы .
Рассчетные
данные
Двигатель
№
Наименование
оборудования
Тип
PН,
кВт
КПД,
%
cosφ
tgφ
Рф, кВт
2,2
79
0,7
1,02
2,78
1
Станок окорочный
2
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
83
0,73
0,94
6,62
3
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
89
0,85
0,62
12,35
4
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
87,5
0,85
0,62
8,57
5
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
87,5
0,85
0,62
8,57
6
Делительный
модуль
11
89
0,85
0,62
12,35
7
Фрезернобрусующий станок
с околостаночной
механизацией
5АМХ132S4
7,5
87,5
0,85
0,62
8,57
8
Конвейеры цепные
АИРМ132М4
11
89
0,85
0,62
12,35
9
Конвейер
роликовый
5АМХ132М8
5,5
83
0,73
0,94
6,62
10
Реверсивный
цепной
транспортер
АИРМ132М4
11
89
0,85
0,62
12,35
11
Устройство для
сортировки щепы
11
89
0,85
0,62
12,35
5АМХ112МA8
5АМХ132М4
5АМХ132М4
12
Машина
рубительная
4A355M6У3
200
94
0,9
0,48
212,76
13
Конвейер
ленточный
5АМХ132М8
5,5
83
0,73
0,94
6,62
14
Конвейер цепной
АИРМ132М4
11
89
0,85
0,62
12,35
15
Конвейер для
отходов окорки
5АМХ132М8
5,5
83
0,73
0,94
6,62
Установленная активная мощность Руст, кВт
341,83
Активная осветительная нагрузка Ррасч.осв, кВт
12,97
Расчетная активная мощность Рр, кВт
147,7
Реактивная осветительная нагрузка Qрасч.осв, кВАр
4,28
Расчетная реактивная мощность Qр, кВАр
196,44
Полная мощность цеха Sрасч, кВАр
255,89
Таблица 7 Расчет потребных цеху активной и реактивной мощностей.
8. Расчет средневзвешенного коэффициента мощности цеха, компенсирующего
устройства.
Средневзвешенный коэффициент мощности цеха определяется по формуле
Pсм
cos  
,
2
Pсм2  Qсм
где: Pсм , Qсм – сменные активная и реактивная мощности цеха, из таблицы , кВт,
квар;
Средневзвешенный коэффициент мощности цеха
cos  
86,79
86,79 2  134 2
 0,59 .
В таблице 8 рассчитаны средневзвешенные коэффициенты активной и реактивной
мощностей, а также выбраны значения, до которых их необходимо повысить.
Таблица 8 Расчет коэффициента мощности
Текущие
Требуемые
значения
значения
cos.ф
tg. Ф
cos.ф
tg. Ф
0,59
1,37
0,96
0,29
В качестве компенсирующего устройства выбрана конденсаторная установка
КРМ-0,4 производства НПО «Промэлектроавтоматика»
Мощность компенсирующего устройства определяется по формуле
Qс  Pсм  tg1  tg2   Pсм  k ,
где: Pсм – сменная активная мощность цеха, из таблицы , кВт;
tg1 – коэффициент реактивной мощности до установки компенсирующего
устройства,
tg2 – коэффициент реактивной мощности, требуемый после установки
компенсирующего устройства.
Полная мощность цеха после компенсации реактивной мощности определяется по
формуле
S
2
Pсм2  Qсм  Qс  .
В таблицеОшибка! Источник ссылки не найден. произведен выбор компенсирующего устройства и рассчитана полная мощности
цеха после компенсации реактивной мощности.
Исходные данные
Компенсирующее устройство
Pсм,
кВт
Qсм,
квар
Коэф.
k
Qс,
квар
Тип КУ
Qном,
квар
Шаг,
кВАр
/ кол-во
ступеней
86,79
134
1,08
93,73
КРМ-0,4-100-5 У3
100,00
5/20
Полная мощность Sрасч цеха после компенсации,
кВА
90,59
Кабель подключения КУ
Iном,
А
Ток для
выбора
кабеля
(1,3хIном),
А
Тип,
сечение
144
187,2
АВВГнг(А)- LS
4x95
Iдлит.доп, А
220
220>187,2
9. Определение числа и мощности трансформаторов цеха.
Питание трансформатора(ов) цеха осуществляется по воздушной линии
напряжением 10 кВ.
Выбор числа и мощности трансформаторов цеха производится в следующей
последовательности:
1. Определяются суммарные расчетные нагрузки силовых электроприемников
совместно с электрическим освещением до установки компенсирующих устройств,
выбираются из таблицы 7;
2. Определяется единичная мощность трансформаторов как функция удельной
плотности нагрузки по формуле

S расч
F
,
где: S расч – суммарная нагрузка главного корпуса, из таблицы 7;
F – площадь цеха, м2.
3. Определяется номинальная мощность трансформатора по формуле
S ном.т 
S расч

;
где: S расч – расчетная полная мощность цеха из таблицы 7;
β – коэффициент загрузки, так как в цехе преобладают потребители с нагрузкой
III категории, то коэффициент загрузки принимается 0,95.
4. Определяются расчетные значения числа цеховых трансформаторов по
формулам
- минимальное
N расч. min 
Pрасч
  S ном.т
;
- максимальное
N расч. min 
S расч
  S ном.т
;
где: Р расч и S расч – расчетные активная и полная мощности цеха из таблицы 7;
β – коэффициент загрузки, так как в цехе преобладают потребители с нагрузкой
III категории, то коэффициент загрузки принимается 0,95;
S ном.т – номинальная мощность выбранного трансформатора, кВА.
5. определяется оптимальное число трансформаторов в цехе N опт
N опт  N расч.min  N  m ,
где: N – добавка до ближайшего большего целого числа (если N расч.min – целое
число, то
N = 0);
m – добавка до оптимального числа трансформаторов; m = f[( N расч.min + N ); N
], m=0.
Значение m определяется по рисунку11.
Рисунок 2 Зоны для определения дополнительного числа трансформаторов:
а –  = 0,7 ÷ 0,8; б -  = 0,9 ÷ 1.
6. Определяется действительный коэффициент загрузки трансформаторов цеха
 расч 
S расч
N расч  S ном.т
,,
где: S расч – расчетная полная мощность цеха из таблицы 7;
N расч – число трансформаторов цеха;
S ном.т – номинальная мощность трансформаторов цеха.
В таблицеОшибка! Источник ссылки не найден. произведен выбор числа и мощности
трансформаторов цеха.
В таблицеОшибка! Источник ссылки не найден. приведены номинальные данные
трансформаторов цеха.
таблицаОшибка! Источник ссылки не найден. выбор числа и мощности трансформаторов цеха.
Исходные данные
Sрасч,
кВА
Ррасч,
кВт
148,8
86,79
F, м2
5760
Расчетные параметры
σ,
кВА/м2
β
0,97
Sрасч.ном.т,
кВА
0,03
Sном.т,
кВА
152,43
Nрасч.мин,
шт
Nрасч.макс,
шт
0,56
0,95
160
ΔN
Nоптим,
шт
m
1
0
βрасч
1
0,92
ТаблицаОшибка! Источник ссылки не найден. номинальные данные трансформаторов цеха.
Тип
Наименование завода
Sном,
кВА
UВН,
кВ
UНН,
кВ
Схема
группа
соединений
ТМГ-160/10-У1
(УХЛ-1)
ОАО "ЭЛЕКТРОЩИТ"
160
10
0,4
D/Yн-0
Потери
РХХ,
Вт
390
РКЗ,
Вт
2410
UКЗ,
%
IXX,
%
4,5
1,1
Вывод
Выполнение данного курсового проекта способствовало приобретению навыков
расчета элементов систем электроснабжения предприятий. В ходе расчетов изучены
основные методы выбора оборудования, кабельных линий электропередачи. Получен
опыт работы со справочной литературой и нормативной документацией.
В ходе работы получены следующие результаты:
1. Произведен выбор электродвигателей по типу, мощности, скорости вращения и
исполнению;
2. Произведен выбор аппаратуры (пусковой, регулирующей и защитной) для
электродвигателей
3. Определена мощность потребная для осветительным установкам цеха метод-ватта
(расчет по методу удельной мощности);
4. Определен средневзвешенный коэффициент мощности цеха;
5. Произведен расчет и выбор компенсирующего устройства для повышения
коэффициента мощности до заданной величины;
6. Произведен выбор числа и мощности трансформаторов цеха.
При выработке ряда технических решений использованы современные практические
наработки. В некоторых случаях решение экономически зависимых решений проведено
на интуитивном уровне, так как технико-экономический расчет в данной работе не
предусмотрен.
Список литературы
1.
Колесник
Г.
П.
Электрическое
освещение:
основы
проектирования : учеб. пособие / Г. П. Колесник; Владим. гос. унт. – Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2006. – 127 с.
2.
Конюхова Е. А. Электроснабжение: учебник для вузов / Е. А.
Конюхова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2014. – 510 с.
3.
Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий.
Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1973
4.
В.П.
Шеховцов.
Расчет
и
проектирование
схем
электроснабжения. Методическое пособие для курсового и
дипломного проектирования. – М: ФОРУМ-ИНФРА-М. 2005 г.
5.
Шевченко
Н.
Ю.
Электроснабжение:
учеб.
Пособие
по
выполнению курсовой работы / Н. Ю. Шевченко, К. Н.
Бахтиаров. – Волгоград: ИУНЛ ВолГТУ, 2015. – 92 с.