Содержание
| Введение……………………………………………………………………………. | |
| Глава 1 Расчет силовых электрических нагрузок…………………………… | |
| Таблица 1 – Рекомендуемые значения коэффициентов электроприемников….. | |
| Таблица 2 – Коэффициенты использования и мощности некоторых механизмов и аппаратов промышленных предприятий………………………… | |
| Таблица 3 – Взаимосвязь между коэффициентом спроса и коэффициентом использования………………………………………………………………………. | |
| Таблица 4 – Значения коэффициентов расчетной нагрузки для питающих сетей напряжением до 1000 В……………………………………………………... | |
| Таблица 5 – Значения коэффициентов расчетной нагрузки на шинах низкого напряжения цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ……......................................................................................... | |
| Таблица 6 – Пример расчета однофазных нагрузок…………………………….. | |
| Таблица 7 – Пример расчета трехфазных нагрузок……………………………... | |
| Глава 2 Расчет нагрузки освещения………………………………………….... | |
| Таблица 8 – Нормы освещенности некоторых помещений и производственных участков……………………………………………………….. | |
| Таблица 9 – Нормы освещенности на распространенные технологические операции……………………………………………………………………………. | |
| Таблица 10 – Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка……………………………………………………………………………… | |
| Таблица 11 – Коэффициенты спроса осветительных нагрузок…………………. | |
| Таблица 12 – Удельная мощность (плотность) осветительной нагрузки……… | |
Таблица 13 – Индекс помещения при А/В  3…..………………………………..
| |
| Таблица 14 – Индекс помещения при А/В>3……..…………………………… | |
| Таблица 15 – Значения коэффициента запаса……………………………………. | |
| Таблица 16 – Коэффициенты использования светового потока. Светильники с лампами ДРЛ……………………………………………………………………….. | |
| Таблица 17 – Коэффициенты использования светового потока. Светильники с люминесцентными лампами………………………………………………………. | |
| Глава 3 Выбор сечений проводов и кабелей…………………..……………… | |
| Таблица 18 – Экономическая плотность тока…………………….……………… | |
| Таблица 19 – Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей………………. | |
| Глава 4 Выбор силовых трансформаторов……………………………………. | |
| Таблица 20 – Технические данные трехфазных сухих трансформаторов, U номВН >1000 В……………………………………………………………………… | |
| Таблица 21 – Технические данные трехфазных масляных трансформаторов…. | |
| Таблица 22 – Трехфазные масляные двухобмоточные трансформаторы открытого исполнения……………………………………………………………... |
| Глава 5 Расчет токов короткого замыкания………………………………….. | |
| Рисунок 1 – Схемы для расчета токов трехфазного короткого замыкания…….. | |
| Рисунок 2 – Схема замещения для расчета токов однофазного короткого замыкания…………………………………………………………………………... | |
| Таблица 23 – Сопротивления трансформаторов 10/0,4 кВ……………………… | |
| Таблица 24 – Значение сопротивлений автоматических выключателей, рубильников разъединителей до 1 кВ…………………………………………….. | |
| Таблица 25 – Значения переходных сопротивлений на ступенях распределения………………………………………………………………………. | |
| Таблица 26 – Значения активных переходных сопротивлений неподвижных контактных соединений……………………………………………………………. | |
| Таблица 27 – Значения удельных сопротивлений кабелей, проводов………….. | |
| Таблица 28 – Значения удельных сопротивлений комплектных шинопроводов………………………….………………………………………….. | |
| Глава 6 Выбор аппаратов защиты……………………………………………... | |
| Таблица 29 – Основные технические данные высоковольтных предохранителей…………………………………………………………………… | |
| Таблица 30 – Технические характеристики предохранителей серии НПН и ПН2………………………………………………………………………………... | |
| Таблица 31 – Основные технические данные автоматических выключателей... | |
| Глава 7 Выбор компенсирующего устройства………………………………... | |
| Таблица 32 – Компенсирующие установки серии КРМ-0,4. Технические данные…………………………...……………………...…………………………… | |
| Глава 8 Расчет заземляющего устройства.......................................................... | |
| Таблица 24 – Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющего устройства для трехфазных сетей…............................................... | |
| Таблица 25 – Коэффициенты сезонности................................................................ | |
| Таблица 26 – Удельное сопротивление грунта…………. ………………………. | |
| Таблица 27 – Рекомендуемые электроды………………………………………… | |
| Таблица 28 – Значения коэффициентов использования электродов…………… | |
| Список литературы………………………………………………………………… |
Введение
В настоящее время существует множество различных источников справочной информации. К таким источникам относятся учебники, справочники, каталоги, рекламные листки предприятий, сеть Интернет. Однако информация в одних источниках существенно устарела, в других она не удобна для использования в учебном процессе, так как предназначена для узких специалистов-проектировщиков (эти источники обладают избыточной для учебного проектирования информацией, что затрудняет ее поиск и использование). Кроме того, нет современного источника, в котором бы вся информация была сосредоточена в одном месте.
Целью данной работы являлось создание справочника по низковольтному оборудованию электроустановок, предназначенного для использования студентами электроэнергетических специальностей при курсовом и дипломном проектировании.
Рационально выполненная современная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: экономичности и надежности, безопасности и удобству эксплуатации, обеспечению надлежащего качества электроэнергии, уровней напряжения, стабильности частоты и т.п. Должны также предусматриваться кратчайшие сроки выполнения строительно-монтажных работ и необходимая гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Многообразие условий, которые необходимо учитывать при проектировании электроснабжения предприятий разных отраслей промышленности, не позволяет в ряде случаев дать однозначные рекомендации по некоторым вопросам. Они должны решаться путем тщательного анализа специфических требований, предъявляемых к электроснабжению данным видом производства или данной отраслью промышленности.
Приведенные в пособии справочные данные позволяют студенту-проектировщику выбрать конкретные марки оборудования и обосновать принятые им технические решения.
Также в справочном пособии имеются ссылки на литературу, где тот или иной вопрос рассмотрен более подробно. Ссылки приведены в названии справочных таблиц в квадратных скобках в виде номеров по порядку соответственно списку литературы.
Глава 1 Расчет силовых электрических нагрузок
Таблица 1 – Рекомендуемые значения коэффициентов электроприемников [1]
| Наименование механизмов и аппаратов | Ки | Кс | 
| 
|
| Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные, карусельные и т.д.) | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 1,73 |
| Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным режимом работы (те же) | 0,16 | 0,2 | 0,6 | 1,33 |
| Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные обдирочные зубофрезерные, а так же крупные токарные, строгальные, фрезерные станки и т.д.) | 0,17 | 0,25 | 0,65 | 1,17 |
| Переносной электроинструмент | 0,06 | 0,1 | 0,65 | 1,17 |
| Вентиляторы | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,75 |
| Насосы, компрессоры | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 0,75 |
| Краны, тельферы | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1,73 |
| Сварочные трансформаторы | 0,25 | 0,35 | 0,35 | 2,67 |
| Сварочные машины (стыковочные) | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 1,33 |
| Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы | 0,75 | 0,8 | 0,95 | 0,33 |
Таблица 2 – Коэффициенты использования и мощности некоторых механизмов и аппаратов промышленных предприятий [5]
| Механизмы и аппараты | Ки | cosφ |
| Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные, расточные). | 0,12—0,14 | 0,5 |
| То же при крупносерийном производстве. | 0,16 | 0,6 |
| То же при тяжелом режиме работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные, расточные станки). | 0,17—0,25 | 0,65 |
| Поточные линии, станки с ЧПУ | 0,6 | 0,7 |
| Переносный электроинструмент | 0,06 | 0,65 |
| Вентиляторы, эксгаустеры, санитарно-техническая вентиляция | 0,6—0,8 | 0,8—0,85 |
| Насосы, компрессоры, дизель-генераторы и двигатель-генераторы | 0,7—0,8 | 0,8—0,85 |
| Краны, тельферы, кран-балки при ПВ = 25 % | 0,06 | 0,5 |
| То же при ПВ = 40 % | 0,1 | 0,5 |
| Транспортеры | 0,5—0,6 | 0,7—0,8 |
| Сварочные трансформаторы дуговой сварки | 0,25—0,3 | 0,35—0,4 |
| Приводы молотов, ковочных машин, волочильных станков, очистных барабанов, бегунов и др. | 0,2—0,24 | 0,65 |
| Элеваторы, шнеки, несбалансированные конвейеры мощностью до 10 кВт | 0,4—0,5 | 0,6-0,7 |
| То же, сблокированные и мощностью выше 10 кВт | 0,55—0,75 | 0,7—0,8 |
| Однопостовые сварочные двигатель-генераторы | 0,3 | 0,6 |
| Многопостовые сварочные двигатель-генераторы | 0,5 | 0,7 |
| Сварочные машины шовные | 0,2—0,5 | 0,7 |
| Сварочные машины стыковые и точечные | 0,2—0,25 | 0,6 |
| Сварочные дуговые автоматы | 0,35 | 0,5 |
| Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы, нагревательные приборы | 0,75—0,8 | 0,95 |
Продолжение таблицы 2
| Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы, нагревательные приборы | 0,75—0,8 | 0,95 |
| Печи сопротивления с неавтоматической загрузкой изделий | 0,5 | 0,95 |
| Вакуум-насосы | 0,95 | 0,85 |
| Вентиляторы высокого давления | 0,75 | 0,85 |
| Вентиляторы к дробилкам | 0,4—0,5 | 0,7—0,75 |
| Газодувки (аглоэкструдеры) при синхронных двигателях | 0,6 | 0,8—0,9 |
| То же при асинхронных двигателях | 0,8 | 0,8 |
| Молотковые дробилки | 0,8 | 0,85 |
| Шаровые мельницы | 0,8 | 0,8 |
| Грохоты | 0,5—0,6 | 0,6-0,7 |
| Смесительные барабаны | 0,6—0,7 | 0,8 |
| Чашевые охладители | 0,7 | 0,85 |
| Сушильные барабаны и сепараторы | 0,6 | 0,7 |
| Электрофильтры | 0,4 | 0,87 |
| Вакуум-фильтры | 0,3 | 0,4 |
| Вагоноопрокидыватели | 0,6 | 0,5 |
| Грейферные краны | 0,2 | 0,6 |
| Лампы накаливания | 0,85 | 1,0 |
| Люминесцентные лампы | 0,85—0,9 | 0,95 |
| Лампы ДРЛ | 0,85—0,9 | 0,6 |
Таблица 3 – Взаимосвязь между коэффициентом спроса и коэффициентом использования [5]
| Ки | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| Кс | 0,5 | 0,6 | 0,65-0,70 | 0,75-0,80 | 0,85-0,90 | 0,92-0,95 |
Таблица 4 – Значения коэффициентов расчетной нагрузки Kр для питающих сетей напряжением до 1000 В [4]
| nэ | Коэффициент использования Kи | ||||||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
| 8,00 | 5,33 | 4,00 | 2,67 | 2,00 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | 1,0 | |
| 6,22 | 4,33 | 3,39 | 2,45 | 1,98 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | 1,0 | |
| 4,05 | 2,89 | 2,31 | 1,74 | 1,45 | 1,34 | 1,22 | 1,14 | 1,0 | |
| 3,24 | 2,35 | 1,91 | 1,47 | 1,25 | 1,21 | 1,12 | 1,06 | 1,0 | |
| 2,84 | 2,09 | 1,72 | 1,35 | 1,16 | 1,16 | 1,08 | 1,03 | 1,0 | |
| 2,64 | 1,96 | 1,62 | 1,28 | 1,14 | 1,13 | 1,06 | 1,01 | 1,0 | |
| 2,49 | 1,86 | 1,54 | 1,23 | 1,12 | 1,10 | 1,04 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,37 | 1,78 | 1,48 | 1,19 | 1,10 | 1,08 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,27 | 1,71 | 1,43 | 1,16 | 1,09 | 1,07 | 1,01 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,18 | 1,65 | 1,39 | 1,13 | 1,07 | 1,05 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,11 | 1,61 | 1,35 | 1,1 | 1,06 | 1,04 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 2,04 | 1,56 | 1,32 | 1,08 | 1,05 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,99 | 1,52 | 1,29 | 1,06 | 1,04 | 1,01 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,94 | 1,49 | 1,27 | 1,05 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,89 | 1,46 | 1,25 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,85 | 1,43 | 1,23 | 1,02 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,81 | 1,41 | 1,21 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,78 | 1,39 | 1,19 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,75 | 1,36 | 1,17 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,72 | 1,35 | 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,69 | 1,33 | 1,15 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,67 | 1,31 | 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,64 | 1,30 | 1,12 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,62 | 1,28 | 1,11 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,6 | 1,27 | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,51 | 1,21 | 1,05 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,44 | 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,4 | 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,35 | 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,3 | 1,07 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,25 | 1,03 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,16 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,13 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
| 1,1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
Таблица 5 – Значения коэффициентов расчетной нагрузки Кр на шинах НН цеховых трансформаторов и для магистральных шинопроводов напряжением до 1 кВ [4]
| nэ | Коэффициент использования Kи | |||||||
| 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 и более | |
| 8,00 | 5,33 | 4,00 | 2,67 | 2,00 | 1,60 | 1,33 | 1,14 | |
| 5,01 | 3,44 | 2,69 | 1,9 | 1,52 | 1,24 | 1,11 | 1,0 | |
| 2,94 | 2,17 | 1,8 | 1,42 | 1,23 | 1,14 | 1,08 | 1,0 | |
| 2,28 | 1,73 | 1,46 | 1,19 | 1,06 | 1,04 | 1,0 | 0,97 | |
| 1,31 | 1,12 | 1,02 | 1,0 | 0,98 | 0,96 | 0,94 | 0,93 | |
| 6 – 8 | 1,2 | 1,0 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,91 |
| 9 – 10 | 1,1 | 0,97 | 0,91 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 10 – 25 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,9 | 0,9 |
| 25 – 50 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,85 |
| Более 50 | 0,65 | 0,65 | 0,65 | 0,7 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,8 |
Таблица 6 – Пример расчета однофазных нагрузок [10]
| Узлы питания групп ЭП | Уст. мощн. прив. к ПВ=100% | Число ЭП | ∑Рн, (кВт) | Устн. мощн. ЭП, вкл. на фазное напряжение, кВт | Ки | cosφ | tgφ | Средние нагрузки | |||||||
| a | b | c | активные, Рсм | реактивные, Qсм | |||||||||||
| a | b | c | a | b | c | ||||||||||
| СШ-2 | |||||||||||||||
| 19,00 | 0,55 | 0,85 | 0,62 | ||||||||||||
| 0,00 | |||||||||||||||
| 19,00 | |||||||||||||||
| 2,2 | 0,00 | 0,55 | 0,85 | 0,62 | |||||||||||
| 11,00 | |||||||||||||||
| 0,00 | |||||||||||||||
| 2,2 | 2,2 | 0,00 | 0,55 | 0,85 | 0,62 | ||||||||||
| 2,20 | |||||||||||||||
| 0,00 | |||||||||||||||
| ИТОГО: | 51,2 | 19,00 | 13,20 | 19,00 | 11,78 | 8,184 | 11,78 |
Таблица 7 – Пример расчета трехфазных нагрузок [10]
| Исходные данные | Расчетные величины | Эффек- тивное число электро- прием- ников | Коэф- фици- ент расчет- ной нагруз- ки Кр | Расчетная мощность | Рас- чет- ный ток, А | ||||||||||
| По заданию | Справочные данные | Ки·Рн | Ки·Рн·tgφ | n·Рн2 | nэ= (∑Рн2)/ ∑n·Рн2 | актив- ная, кВт | реактив- ная, кВАр | полная, кВА | |||||||
| Наиме-нова-ние ЭП | Кол-во ЭП, шт | Номи- наль- ная мощ-ность ЭП, кВт | Коэф- фи- циент ис- поль зова- ния Ки | Коэффици- ент реактив-ной мощности | Рр=Кр· Ки·Рн | Qр=1,1·Ки ·Рн·tgφ при nэ≤10 Qр=Ки· Рн·tgφ при nэ>10 | Sp=
|
| |||||||
| Од но- го Рн | Об- щая Рн= Рн·n | cosj | tgj | ||||||||||||
| СШ-3 | |||||||||||||||
| 0,25 | 0,88 | 0,54 | 7,5 | 4,05 | 1,417 | ||||||||||
| 2,8 | 5,6 | 0,25 | 0,84 | 0,646 | 1,4 | 0,904 | 15,68 | ||||||||
| 4,5 | 4,5 | 0,65 | 0,86 | 0,593 | 2,925 | 1,734 | 20,25 | ||||||||
| 2,4 | 2,4 | 0,06 | 0,86 | 0,593 | 0,144 | 0,085 | 5,76 | ||||||||
| ИТОГО | 42,5 | 0,282 | 11,97 | 6,774 | 341,7 | 16,960 | 7,452 | 18,525 | 26,738 |