Оглавление

Введение 3

1. Анализ задания 4

2. Выбор схемы цеховой распределительной сети 5

3. Расчет электрических нагрузок мастерской 6

4. Компенсация реактивной мощности 11

5. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 13

6. Определение требуемых сечений питающих и распределительных кабелей 16

7. Расчет токов короткого замыкания 21

8. Выбор коммутационного оборудования 27

9. Схема электроснабжения 35

Заключение 36

Библиографический список 37

Введение

Электрическая энергиядолгое время была лишь объектомэкспериментови не имела практического применения. Первые попытки полезного использованияэлектричествабыли предприняты во второй половинеXIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённыйтелеграф,гальванотехника,военная техника(например были попытки созданиясудовисамоходных машинсэлектрическими двигателями; разрабатывалисьминыс электрическимвзрывателем). Источниками электричества поначалу служилигальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии —генераторов. По сравнению с гальваническими элементами, генераторы обладали большей мощностью и ресурсом полезного использования, были существенно дешевле и позволяли произвольно задавать параметры вырабатываемого тока. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) — электроэнергетика становилась отдельной отрасльюпромышленности. Первой в историилинией электропередачи(в современном понимании) стала линияЛауфен—Франкфурт, заработавшая в1891 году. Протяжённость линии составляла 170км, напряжение 28.3кВ, передаваемая мощность 220кВт. В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупныхгородах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличениемКПДгенераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Попутно появлялись новые сферы применения электрической энергии: совершенствовались электрические подъёмники,насосыи электродвигатели. Важным этапом стало изобретение электрическоготрамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностейэлектрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.

Начало XX векабыло отмечено так называемой«войной токов»— противостоянием промышленных производителейпостоянногоипеременноготоков. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния — передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности.

1. Анализ задания

По заданию курсового проекта необходимо спроектировать схему электроснабжения электрооборудования учебных мастерских.

Учебные мастерские не предназначены для серийного выпуска продукции, они предназначены для практической подготовки обучаемых и выполнения несложных заказов силами учащихся.

В учебных мастерских предусматривается наличие производственных, учебных, служебных и бытовых помещений. Учебно-подготовительный процесс односменный, то есть пик нагрузок приходится на начало и конец рабочего дня.

Коэффициент мощности электрооборудования мастерских низок (порядка 0.5), кроме того в наличии имеются достаточно мощные однофазные электроприемники с низким коэффициентом мощности (сварочные агрегаты). Другими словами цех потребляет достаточно большое количество реактивной энергии, поэтому возможно понадобится установка компенсирующих устройств – батарей конденсаторов.

Род потребляемого тока – переменный, с питанием от ТП расположенной на расстоянии 50 метров от здания.

Большинство электроприемников питается от 3-х фазного напряжения 220В.

Помещение где расположено оборудование соответствует классу - помещение с нормальной окружающей средой. Помещение является пожаро-, электро- и взрывобезопасным.

2. Выбор схемы цеховой распределительной сети

Данное помещение относится к 2-3 категории надежности электроснабжения. Поэтому возможно применение одного трансформатора для питания электрооборудования мастерской.

Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабженья которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п.

Распределение оборудования равномерное и стационарное, количество электроприемников более 10.

Все электрооборудование будет снабжаться электроэнергией от 5 РП.

Потребители РП-1: вентиляторы (1-2) будут снабжаться электричеством по радиальной схеме. Выбор этой схемы обусловлен близостью нахождения РП от потребителей электроэнергии. Кроме этого данная схема подключения более надежна, чем магистральная.

Потребители РП-2: сварочные агрегаты (14-17). Данный потребитель будет подключен по магистральной схеме, т. к. аппараты расположены в один ряд, имеют продолжительность включения ПВ=40% и поэтому будут иметь незначительное влияние друг на друга.

Потребители РП-3: Токарные, зубофрезерные, круглошлифовальные станки (6-14). Будут снабжаться электричеством по радиальной схеме, так как количество электроприемников небольшое, а также данные электроприемники относятся ко 2 категории надежности обеспечения электроснабжения.

Потребители РП-4: токарные станки, плоскошлифовальные, заточные и сверлильные станки (15-27). Схема электроснабжения потребителей – радиальная. Так как станки расположены близко друг к другу, на одной территории, имеются однофазные потребители, которые необходимо подключать распределено для уменьшения несимметричной нагрузки.

Потребители РП-5: строгальные станки, фрезерные, расточные (28-37). Схема электроснабжения - радиальная. Так как потребители расположены близко друг к другу и неравномерно, экономически эффективно будет отдельные провода.

РП-6: Мостовые краны. Так как потребителя всего 2 и расположены близко будет выгодно и рационально использовать радиальную схему.

Все РП будут подсоединены к общей щитовой по магистральной схеме в целях экономии проводников.