4. Правила оформлення графічної частини
4.1. Формати.
Схеми, які входять у графічну частину курсового проекту, виконують на аркушах ватману стандартного формату відповідно ГОСТ 2.301-68.
Позначення формату—А1; розміри сторін: 594х841 мм.
4.2. Оформлення аркушів графічної частини.
Аркуші слід оформляти як показано на рисунку 4.1.
4.3. Основні написи.
Основні написи на аркушах графічної частини виконують по ГОСТ 2.104—68. Основний напис та написи додаткових граф оформляють як показано на рисунках 4.2.—4.4.
В графах основного і додаткових написів зазначають:
в графі 1—найменування графічного документу, що записують без переносів і крапки в кінці. Якщо найменування складається з кількох слів, іменник ставлять на перше місце, наприклад: „Компресор поршневий. Схеми електричні принципові”;
в графі 2—позначення документа за схемою:
АБВГ.ДЕЖЗ.ИК.ЛМ.ПР., де в позиції АБВГ пишуть код випускаючої циклової комісії—ЕПМТ; в позиції ДЕ—ПК; в позиції ИК—номер теми проекту; в позиції ЛМ—номер аркуша згідно з завданням; в позиції ПР—код документу:
Е1—схема структурна;
Е2—схема функціональна;
Е3—схема принципова (повна);
Е4—схема з’єднань (монтажна);
Е5—схема підключень;
Е6—схема загальна;
Е7—схема розташування;
1.—рамка основного напису;
2.—лінія обрізки аркуша або зовнішня рамка;
3.—внутрішня рамка;
4.—рамка додаткової графи;
5.—рамка додаткової графи.
Рисунок 4.1.—Оформлення аркуша графічної частини
в графі 3—літеру присвоєну документу; привласнюють літеру Н(навчальний);
в графі 4—порядковий номер аркуша (на документах, що складається з одного аркуша, не ставиться);
в графі 5—загальне число аркушів;
в графі 6—шифр спеціальності і позначення групи;
в графі 7—прізвища осіб, що підписали документ без зазначення ініціалів;
в графі 8—підписи осіб, прізвища яких вказані в графі 7;
в графі 9—дати підписання документу по типу 21.06.06.;
в додатковій графі 10 приводять позначення документу, що і у графі 2, але повернуте на 180 градусів;
в додатковій графі 11 графи не заповнюються.
Рисунок 4.2.—Форма заповнення основного напису
Рисунок 4.3.—Додаткова графа 4
Рисунок 4.4.—Додаткова графа 5
5. Методичні рекомендації по розробці питань пояснювальної записки
5.1. Приклад складання реферату, (рекомендуємий обсяг реферату—1 сторінка)
Реферат
Пояснювальна записка 23 с., 3 рис., 5 табл., 2 додатки, 6 джерел.
Об’єкт проектування—електропостачання промислового цеху.
Виконано розрахунок електричних навантажень. Вибрані силові трансформатори та засоби компенсації реактивної потужності. Виконано розрахунок струмів короткого замикання. Вибрана та описана схема релейного захисту. До розробленої однолінійної схеми електропостачання вибрані необхідні електричні апарати. Виконано розрахунок захисного заземлення.
Розрахунок електричних навантажень, силовий трансформатор, конденсаторна батарея, струм короткого замикання, релейний захист, захисне заземлення.
5.2. Вступ.
(рекомендований обсяг—1 сторінка).
Необхідно привести огляд споживачів електроенергії, способи її передачі споживачам визначеним темою курсового проекту.
5.3. Розрахунок електричних навантажень.
Метою розрахунку електричних навантажень є визначення максимальної повної потужності, розрахункового струму та середньозваженого коефіцієнта потужності.
Приклад. Виконати розрахунок електричних навантажень споживачів напругою 0,4 кВ промислового цеху.
Початкові дані:
-
Дільниця
КВ
nе
Uн = 380 В
Встановлена потужність та коефіцієнт потужності по категоріям електропостачання
І
ІІ
ІІІ
Рв
кВт
Соsφ
Рв
кВт
Соsφ
Рв
кВт
Соsφ
1
0,3
80
150
0,88
250
0,712
100
0,77
2
0,8
70
260
0,89
200
0,83
200
0,75
3
0,6
50
300
0,82
150
0,93
184
0,76
4
0,3
50
450
0,94
125
0,74
150
0,85
5
0,5
90
290
0,84
250
0,7
140
0,81
Площа цеху: 10500 м2.
По [ 1. Табл. 2.13. ] знаходимо коефіцієнти максимуму як Км= F(Кв ,nе).
Розрахунки зручно вести, використовуючи програму Excel.
Максимальні активні та реактивні потужності визначаємо за формулами:
Рм= Км.Кв.Рв= , кВт ; Qм= Рм. tgφ=, квар .
Потужність освітлення:
Ро=ρо.S=, кВт,
де
p0—питома
потужність освітлення, для хімічних
підприємств можна приймати 0,005
0,01
кВт/м2;
S—площа цеху.
Сумарні максимальні потужності:
=Р
МІ+РМІІ+РМІІІ+Ро=,
кВт;
=QМІ+QМІІ+QМІІІ=,
квар
,
кВА
Середньозважений
коефіцієнт потужності: Соsφс
=
Результати розрахунків зводимо до табл. 5.3.1.
Табл. 5.3.1. Результати розрахунку електричних навантажень.
№ |
Кв |
Км |
Рв |
tgφ |
Рм |
Qм |
І категорія |
||||||
1 |
0,3 |
1,12 |
150 |
0,5397 |
50,4 |
27,203 |
2 |
0,8 |
1,03 |
260 |
0,5123 |
214,24 |
109,76 |
3 |
0,6 |
1,1 |
300 |
0,698 |
198 |
138,2 |
4 |
0,3 |
1,16 |
450 |
0,363 |
156,6 |
56,838 |
5 |
0,5 |
1,09 |
290 |
0,6459 |
158,05 |
102,09 |
сума |
777,29 |
434,09 |
||||
ІІ категорія |
||||||
1 |
0,3 |
1,12 |
250 |
0,9862 |
84 |
82,841 |
2 |
0,8 |
1,03 |
200 |
0,672 |
164,8 |
110,75 |
3 |
0,6 |
1,1 |
150 |
0,3952 |
99 |
39,127 |
4 |
0,3 |
1,16 |
125 |
0,9089 |
43,5 |
39,538 |
5 |
0,5 |
1,09 |
250 |
1,0202 |
136,25 |
139 |
сума |
527,55 |
411,26 |
||||
ІІІ категорія |
||||||
1 |
0,3 |
1,12 |
100 |
0,8286 |
33,6 |
27,842 |
2 |
0,8 |
1,03 |
200 |
0,8819 |
164,8 |
145,34 |
3 |
0,6 |
1,1 |
184 |
0,8552 |
121,44 |
103,85 |
4 |
0,3 |
1,16 |
150 |
0,6197 |
52,2 |
32,351 |
5 |
0,5 |
1,09 |
140 |
0,724 |
76,3 |
55,24 |
сума |
448,34 |
364,62 |
||||
Po |
SP |
SQ |
Sм |
Cosj |
|
|
105 |
1858,2 |
1210 |
2217,4 |
0,838 |
|
|
Приклад. Виконати розрахунок електричних навантажень споживачів напругою 0,4 кВ промислового цеху.
Початкові дані:
-
Дільниця
Кп
Uн = 380 В
Встановлена потужність та коефіцієнт потужності по категоріям електропостачання
І
ІІ
ІІІ
Рв
кВт
Соsφ
Рв
кВт
Соsφ
Рв
кВт
Соsφ
1
0,6
40
0.8
500
0.86
100
0.91
2
0.5
60
0.9
260
0.79
240
0.81
3
0.8
300
0.81
75
0,73
150
0.83
4
0.3
50
0.79
300
0.86
80
0.84
5
0.8
400
0,78
500
0.87
70
0,79
Площа цеху: 12000 м2.
Максимальні активні та реактивні потужності :
Рм= Кп*Рв= , кВт ; Qм= Рм. tgφ=, квар.
Потужність освітлення: Ро=ρо.S=, кВт
Сумарні максимальні потужності
= РМІ + РМІІ + РМІІІ + Ро =, кВт; = QМІ + QМІІ + QМІІІ = квар
, кВА
Середньозважений коефіцієнт потужності: Соsφс = =
Результати розрахунків зводимо до табл. 5.3.2.
Табл. 5.3.2. Результати розрахунку електричних навантажень.
№ |
Кп |
Рв |
tgφ |
Рм |
Qм |
І категорія |
|||||
1 |
0,6 |
40 |
0,75 |
24 |
18 |
2 |
0,5 |
60 |
0,4843 |
30 |
14,53 |
3 |
0,8 |
300 |
0,724 |
240 |
173,76 |
4 |
0,3 |
50 |
0,7761 |
15 |
11,641 |
5 |
0,8 |
400 |
0,8023 |
320 |
256,73 |
сума |
629 |
474,66 |
|||
ІІ категорія |
|||||
1 |
0,6 |
500 |
0,5934 |
300 |
178,01 |
2 |
0,5 |
260 |
0,7761 |
130 |
100,89 |
3 |
0,8 |
75 |
0,9362 |
60 |
56,174 |
4 |
0,3 |
300 |
0,5934 |
90 |
53,403 |
5 |
0,8 |
500 |
0,5667 |
400 |
226,69 |
сума |
980 |
615,17 |
|||
ІІІ категорія |
|||||
1 |
0,6 |
100 |
0,4556 |
60 |
27,337 |
2 |
0,5 |
240 |
0,724 |
120 |
86,879 |
3 |
0,8 |
150 |
0,672 |
120 |
80,64 |
4 |
0,3 |
80 |
0,6459 |
24 |
15,502 |
5 |
0,8 |
70 |
0,7761 |
56 |
43,461 |
сума |
380 |
253,82 |
|||
Po |
SР |
SQ |
Sм |
Cosj |
|
120 |
2109 |
1343,6 |
2500,7 |
0,8434 |
|
5.4. Вибір числа та потужності силових трансформаторів.
Приймають коефіцієнти навантаження трансформаторів по категоріям надійності відповідно до рекомендованих ПУЕ:
Категорія |
Коефіцієнт навантаження |
І |
0,6—0,65 |
ІІ |
0,7—0,8 |
ІІІ |
0,85—0,95 |
Визначають розрахунковий коефіцієнт навантаження:
Розрахункова потужність трансформатора:
Число трансформаторів N при наявності споживачів першої категорії необхідно приймати не менше двох. За довідником вибирають тип трансформатору зі стандартною потужністю (найближча). Технічні дані вибраного трансформатору зводять в таблицю.
Визначають дійсний коефіцієнт навантаження:
Перевіряють можливість роботи в після аварійному режимі. Після виходу з ладу одного трансформатора другий може працювати з коефіцієнтом навантаження 1,4 впродовж години. Аварійна потужність:
Перевіряють умову:
5.5. Компенсація реактивної потужності.
Необхідно вибрати засоби компенсації реактивної потужності для підвищення коефіцієнта потужності.
Приклад.
Компенсацію реактивної потужності виконуємо на стороні 0,4 кВ. Підвищимо коефіцієнт потужності до Соs φе = 0,98
Необхідна потужність компенсуючого пристрою:
=2546*(0,574-0,203)=945
квар
Приймаємо до установки дві конденсаторні батареї УКН - 0,38 – 600 , номінальною потужністю 600 квар.
5.6. Вибір схеми електропостачання.
Необхідно описати схему аркуша 1 графічної частини. Дивись [2. с.213--233].
5.7. Розрахунок та вибір мереж високої напруги.
Необхідно вибрати кабель для живлення цехової підстанції та перевірити його по втраті напруги.
Приклад.
Розрахункова потужність на один ввід
|
|
кВА |
=
Розрахунковий струм
|
|
А |
=
Вибираємо
для живлення цеху кабель марки ААБ 3
120 , І
доп
=260А
Активний та індуктивний опори 1 км кабелю
Rо
= 0,27
,
Xо = 0,08
Вибраний кабель перевіряємо по втраті напруги
|
||
= |
|
% |
=
Нормативна
умова ΔU%
= 2,294
ΔU%доп
= 5 % виконується.
5.8. Розрахунок струмів короткого замикання.
Приклади розрахунків наведено [1. с.224—250], [2. с.353—392].
Приклад. Для розрахунку струмів короткого замикання складаємо розрахункову схему (рис.5.8.1.) та схему заміщення (рис.5.8.2.).
|
Xp= 1.0 Ом
L= 0,55 км
Xo= 0,027Ом/км
Ro=0,113 Ом/км
SH=6,3 МВА
Рк=0,0465 МВт
DUk%=7,5
|
|
Рис.5.8.1. Розрахункова схема |
|
Рис.5.8.2.Схема заміщення |
Таблиця 5.8.1. Дані для розрахунку струмів короткого замикання.
Sб, МВА |
Uб1,кВ |
Uб2,кВ |
Xp,Oм |
Ro |
Xo |
L,км |
DUk |
Рк,МВт |
SH,МВА |
100 |
6,3 |
0,4 |
1 |
0,113 |
0,027 |
0,55 |
7,5 |
0,0465 |
6,3 |
Базисний струм до точки К1:
ІБ1=
=,
кА
Визначаємо опори елементів схеми заміщення у відносних одиницях.
Реактора
Кабелю
=,
=
Трансформатора
=,
=,
де
_напруга
короткого замикання трансформатора, %
РК _ втрати короткого замикання, МВт
Повний опір схеми заміщення до точки К1
=
Струм короткого замикання
=,
кА
Стала часу ланцюга
=,
с
Ударний коефіцієнт
=
Ударний струм в точці К1
ІУ1=
=,
кА
Потужність короткого замикання в точці К1:
=,
МВА
Результати зводимо в таблицю 5.8.2. Аналогічно для точки К2:
=, кА;
=
=,
кА;
=,
с;
=,
кА;
=,
МВА
Таблиця 5.8.2. Результати розрахунку струмів короткого замикання.
X*1 |
X*2 |
X*3 |
R*1 |
R*2 |
IБ1, кА |
ІБ2, кА |
2,519526 |
0,037415 |
1,190476 |
0,156589 |
0,117158 |
9,175154 |
144,5087 |
Z*1 |
IК1 |
Та1 |
КУ1 |
ІУ1 |
SК1 |
|
2,561732 |
3,581622 |
0,052003 |
1,825063 |
9,24427 |
39,0361 |
|
Z*2 |
IК2 |
Та2 |
КУ2 |
ІУ2 |
SК2 |
|
3,757403 |
38,45972 |
0,043597 |
1,79503 |
97,63218 |
26,61413 |
|
5.9. Вибір електрообладнання підстанції.
Необхідно вибрати шини. Початковими даними для вибору шин є розрахунковий струм на один ввід(визначався в п.5) та ударний струм короткого замикання в точці К1(визначався в п.6). Наприклад.
По
розрахунковому струмові ІР=257,498А
[1.табл.П5] вибираємо алюмінієві шини
марки АТ з розміром смуги b
h
=4
40
мм, ІДОП=480
А. Умова вибору ІДОП>ІР
виконується.
Перевіряємо вибрані шини на електродинамічну
стійкість до дії струмів короткого
замикання.
Встановлюємо шини плазом з відстанню між ізоляторами в прольоті L=100 см між фазами а=35см. Момент опору шин:
|
|
см3 |
Розрахункова механічна напруга в металі шин:
-
σр =
=
МПа
Нормативна умова
σр
σдоп=80
МПа виконується.
Необхідно також вибрати високовольтні вимикачі, автоматичні вимикачі, трансформатори струму та напруги, лічильники електроенергії. Умови вибору наведено [1. с.246—250], [2. с.384—392].
5.10. Розрахунок та вибір мереж низької напруги.
Приклад. Розрахунковий струм вторинної обмотки силового трансформатора:
|
|
А |
По розрахунковому струмові [1.табл.2.1.] вибираємо шинопровід, технічні дані якого зводимо до таблиці 5.10.1.
Таблиця 5.10.1. Технічні дані шинопровода.
-
Тип
Номінальний струм, А
Номінальна напруга, В
Електродинамічна стійкість, кА
ШМА—68-Н
2500
660
70
5.11. Вибір та опис релейного захисту.
Необхідно вибрати та описати одну з таких схем:
захист силового трансформатора;
захист кабельної лінії;
захист високовольтного двигуна;
схема автоматичного ввімкнення резерву;
схема автоматичного повторного ввімкнення;
схема дистанційного управління вимикачем високої напруги та ін.
Приклади наведено [2. с.411—478].
5.12. Розрахунок заземлювального пристрою.
Приклади розрахунку наведено [1. с.259—264], [2. с.400—411].