Физика /
←предыдущая следующая→
1 2 3
Министерство общего и профессионального образования
Вяземский филиал
Московской Государственной Технологической Академии
Кафедра Информационных Технологий
Курсовая работа
Дисциплина: Электротехника и Электроника
Тема: Расчёт цехового электрооборудования
Специальность: 220200
Курс: 3
Форма обучения: дневная
Студент:
Преподаватель:
Вязьма
2003 год
Содержание
Задание на выполнение курсовой работы по дисциплине “Теоретическая электротехника” 3
1.Размещение распределительных пунктов и трансформатора на плане цеха. 5
2. Расчёт номинальных токов электродвигателей. 6
2. Расчёт номинальных токов электродвигателей. 7
3. Выбор типов приборов электронных коммутаторов электрических цепей. 10
4. Разработка схемы и расчёт системы защиты обмоток электродвигателей от перегрева. 11
4. Разработка схемы и расчёт системы защиты обмоток электродвигателей от перегрева. 12
5.Расчёт общего и местного освещения цеха. 13
6. Выбор мощности трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. 18
6. Выбор мощности трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. 19
6. Выбор мощности трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. 20
7.Выбор типов высоковольтных электронных коммутаторов. 23
Расчёт системы защиты от короткого замыкания и схемы подключения контрольных измерительных приборов. 23
8.Расчёт батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности. 24
9. Определение годового расхода энергии. 25
9. Определение годового расхода энергии. 26
10. Расчет годовой стоимости электрической энергии 28
Литература 30
Задание на выполнение курсовой работы
по дисциплине “Теоретическая электротехника”
Требуется спроектировать и рассчитать основные элементы системы электроснабжения цеха пищевого предприятия. Для чего:
1. Рассчитать токи в цепях питания каждого электродвигателя, суммарные токи и сечения проводов кабелей, от распределительных пунктов к двигателям и от трансформаторной подстанции к РП.
2. Вычертить план цеха и начертить на нем указанные в задании электродвигатели, трансформатор, два РП, и кабели идущие к электродвигателям и от трансформатора к РП.
3. Для каждого РП выбрать схему и рассчитать бесконтактные электронные коммутаторы на тиристорах, симисторах или транзисторах. Выбрать тип и рассчитать систему автоматической защиты обмоток электродвигателей от перегрева. Вычертить электрическую схему одного из РП.
4. Рассчитать общее освещение цеха. Выбрать тип светильников для общего и местного освещения рабочих мест. Вычертить схему размещения и подключения светильников к сети.
5. Рассчитать суммарную мощность электроэнергии, потребляемой цехом и выбрать тип трансформатора для цеха. Выбрать типы электронных высоковольтных коммутаторов, построить на вольтамперных характеристиках приборов рабочие точки, соответствующие закрытым и открытым состояниям электронных приборов. Рассчитать и выбрать место подключения устройства защиты от короткого замыкания. Выбрать и рассчитать схему батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности. Начертить электрическую схему одного из электронных коммутаторов и систему защиты от короткого замыкания.
6. Вычертить электрическую схему трансформаторной подстанции.
7. Определить годовой расход и рассчитать стоимость электроэнергии потребляемой цехом.
Исходные данные
Площадь цеха 1500 м2
Типы электродвигателей 4А
Номинальное напряжение трёхфазной силовой сети 380В
Трансформаторная подстанция двухкамерная
Условия окружающей среды нормальные
Число рабочих часов в году 2000 часов
Номера электродвигателей, установленных в цеху №5, №7, №11, №14, №17, №23, №25, №28, №47, №49, №51, №52, №68, №70
Коэффициент спроса 0,70
Коэффициент мощности 0,9
Тариф стоимости электроэнергии
Номер двигателя по плану Номинальная мощность.
Рн, кВт
№5, №7, №11 5,5
№14 11
№17, №23, №25 5,5
№28 22
№47, №49, №51 15
№52 1,1
№68, №70 1,5
1.Размещение распределительных пунктов и
трансформатора на плане цеха.
Предприятия обычно подключены к высоковольтной сети с напряжением 10кВ или 6кВ. Понижение напряжения осуществляется с помощью понизительной трансформаторной подстанции (ТП). Трансформаторные подстанции на пищевых предприятиях, имеющих взрывоопасные зоны (элеваторы, мукомольные заводы и др.) должны располагаться в отдельных помещениях, которые могут быть встроенными или пристроенными к помещению с взрывоопасной зоной.
В цеховых электрических сетях ГОСТ предусматривает напряжение 660В, 380В, 220В. Основными напряжениями для силовой сети являются 660В и 380В. Напряжение 220В рекомендуется в основном для осветительных приборов. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных для стационарного местного освещения и переносного инструмента применяются напряжения 36В и 24В. Напряжение 12В используется для питания электрооборудования и освещения в условиях повышенной влажности.
Схемы цеховых сетей делятся на радиальные и магистральные. Радиальные схемы применяются для питания групп маломощных электродвигателей, расположенных в различных местах цеха. Магистральные шинопроводы обеспечивают несколько пониженную по сравнению с радиальными схемами надёжность электроснабжения, так как при повреждении магистрали нарушается электропитание всех потребителей. Цеховые сети должны преимущественно выполняться по магистральным схемам, так как они дешевле, чем радиальные. Применение радиальных схем целесообразно в тех случаях, когда прокладка магистралей невозможна.
Начертим радиальную схему размещения и подсоединения оборудования к РП1 и РП2 .
2. Расчёт номинальных токов электродвигателей.
Для каждого электродвигателя цеха найдём величину номинального тока Iн по данным Приложения 1 в [1]:
где: Pн - номинальная мощность электродвигателя;
Uн -номинальное напряжение трёхфазной силовой сети;
cos -сдвиг фаз в электродвигателе;
- КПД электродвигателя.
Рассчитаем величину номинального тока для каждого электродвигателя установленного в цехе:
Номер
электродвигателя Pн, Вт Uн, В cos Iн, А
5, 7, 11, 17, 23, 25 5500 380 0,91 0,875 10.49
14 11000 380 0,9 0,88 21.1
28 22000 380 0,9 0,89 41.73
47,49,51 15000 380 0,9 0,875 28.94
52 1100 380 0,87 0,775 2.48
68,70 1500 380 0,85 0,81 3.31
Рассчитаем величину пускового тока Iп для каждого электродвигателя установленного в цехе:
Номер электродвигателя Iн, А
Iп, А
5, 7, 11, 17, 23, 25 10.49 7.5 78.71
14 21.1 7.5 158.26
18 41.73 7.5 312.97
47, 49, 51 28.94 7.5 217.04
52 2.48 5.5 13.63
68, 70 3.31 6.5 21.52
Найдём максимальный ток в плавкой ставке Iпр каждого электродвигателя, установленного в цехе по Приложению 2 в [1].
Он выбирается из условия
где Iп - пусковой ток электродвигателя.
Рассчитаем величину максимального тока в плавкой вставке каждого электродвигателя установленного в цехе:
Номер
электродвигателя Iп, А Iпр, А
5, 7, 11, 17, 23, 25 78.71 31.48
14 158.26 63.31
18 312.97 125.19
47, 49, 51 217.04 86.82
52 13.63 5.45
68, 70 21.52 8.61
Данные проведённых выше расчётов сведём в таблицу:
Номер электродвигателя Pн, Вт Iн, А Iп, А Iпр, А
5, 7, 11, 17, 23, 25 5500 10.49 78.71 31.48
14 11000 21.1 158.26 63.31
18 22000 41.73 312.97 125.19
47, 49, 51 15000 28.94 217.04 86.82
52 1100 2.48 13.63 5.45
68, 70 1500 3.31 21.52 8.61
Найдём величину суммарных токов, потребляемых от цехового трансформатора каждым распределительным пунктом:
где: Кспр - коэффициент спроса;
- сумма номинальных токов всех электродвигателей, питаемых от данного распределительного пункта
Номер распределительного пункта Кспр , А
РП1 0,70 88,06
РП2 0,70 67,14
3. Выбор типов приборов электронных
коммутаторов электрических цепей.
В каждом РП устанавливаются электронные коммутаторы электрической цепи необходимые для включения и выключения электродвигателей. Для одного из электродвигателей, пользуясь расчётом номинальных токов необходимо выбрать тип электронного коммутатора. В справочнике был выбран тиристор ТБ151-50, обладающий следующими характеристиками:
Тип
прибора IОСМ,
А IЗЕМ,
А IВКЛ,
А UОСМ,
←предыдущая следующая→
1 2 3