Файл: Пояснительная записка к дипломному проекту сптотфпдэ9903. Пз исполнитель Гладков С. В. Самойлов Г. В.docx

Электроснабжение и электрооборудование

1. Выбор схемы распределения электроэнергии на напряжение 380 В и электрооборудования

Схема ресторанной сети определяется технологическим процессом производства, категорией надежности электроснабжения, взаимным расположением ресторанных трансформаторных подстанций, питанием электроприемников, их единичной установленной мощностью и размещением по площади ресторана. Различают три вида схемы сетей: магистральная, радиальная и смешанная.

Радиальные схемы применяют для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности, при неравномерном размещении приемников в ресторане или группами на отдельных его участках, а также для питания приемников во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях. В данном дипломном проекте применена радиальная схема электроснабжения (рис.1), т.к. она имеет высокую надежность электроснабжения и удобство эксплуатации.

В связи с групповым размещением электроприемников на отдельных участках ресторана выбрана радиальная схема электроснабжения [1].

Для питания электроприемников и обеспечения их защиты выбраны распределительные шкафы следующих типов:

1. 
   РП1: ПР85-3 001-21-У3
   
2. 
   РП2: ПР85-3 001-21-У3
   
3. 
   РП3: ПР85-3 001-21-У3
   
4. 
   РП4: ПР85-3 001-21-У3
   

Автоматические выключатели на вводах и выводах РП приведены в таблице 5.


Рис.1 Схема распределения силовой сети

2. Расчет электрических нагрузок

При выполнении расчетов используем метод упорядоченных диаграмм, который является основным при расчете нагрузок, если известны единичные мощности электроприемников, их количество и технологическое назначение

На примере РП 1 производим расчет силовых нагрузок методом упорядоченных диаграмм [1], [4].

Электроприемники входящие в состав РП1 приведены в таблице 2.

Таблица 2-Электроприемники в составе РП1

№ п/п	Наименование ЭО	Кол-во, шт	Pу, кВт	Ки	Кс	cos φ	tg φ	η, %	Iн, А	Kп	Iп, А
1	Фритюрница	1	14	0,5	0,65	0,85	0,62	92	27,2	1	27,2
2	Печь конвейерная для пиццы	1	15	0,21	0,26	0,9	0,9	89	28,45	2	56,9

---

1. 
   Определяем суммарную установленную мощность P_у :
   

(2.1)

где:

P_у – суммарная установленная активная мощность по группам, кВт;

P_уi – установленная мощность электроприемника, кВт;

n – число электроприемников в технологической группе, шт

Установленная активная мощность первой группы:

P_у1 = 14 * 1 = 14 кВт

Установленная активная мощность второй группы:

P_у2 = 15 * 1 = 15 кВт

Общая установленную мощность узла питания P_y:

P_y = P_y1 + P_y2 (2.2)

P_y = 14 + 15 = 29 кВт

2. 
   Определяем среднесменные групповые активные мощности P_см.гр.:
   

P_см.гр. = К_иi * P_yi (2.3)

где:

Ki – коэффициент использования электроприемника;

P_см.гр.i – среднесменная групповая активная мощность, кВт

Среднесменная групповая активная мощность первой технологической группы:

P_см.гр.1 = 0,5 *14 = 7 кВт

Среднесменная групповая активная мощность второй технологической группы:

P_см.гр.2 = 0,21 * 15 = 3,15 кВт

Общая среднесменная активная мощность узла питания P_см:

P_см = P_см.гр.1 + P_см.гр.2 (2.4)

P_см = 7 + 3,15 = 10,15 кВт

3. 
   Определяем среднесменные групповые реактивные мощности Q_см.гр.:
   

Q_см.гр. = P_см.гр.i * tg φ (2.5)

где:

P_см.гр.i – среднесменная групповая активная мощность, кВт;

tg φ – коэффициент реактивной мощности

Среднесменная групповая реактивная мощность первой технологической группы:

Q_см.гр.1= 7 * 0,62 = 4,34 кВАр

Среднесменная групповая реактивная мощность второй технологической группы:

Q_см.гр.2= 3,15 * 0,9 = 2,84 кВАр

Общая среднесменная реактивная мощность узла питания Q_см:

Q_см = Q_см.гр.1 + Q_см.гр.2 (2.6)

Q_см = 4,34 + 2,84 = 7,18 кВАр

4. 
   Определяем значение группового коэффициента использования K_и:
   

(2.7)

где:

P_см – общая среднесменная активная мощность узла питания, кВт;

P_у – общая установленная мощность узла питания, кВт

5. 
   Определяем эффективное число электроприемников n_э:
   

(2.8)

шт.

6. 
   Определяем коэффициент максимума активной мощности K_м:
   

---

7. 
   Определяем максимальную активную мощность узла питания P_м:
   

(2.9)

где:

P_см – общая среднесменная активная мощность узла питания, кВт;

K_м – коэффициент максимума активной мощности

P_м = 2,45 * 29 = 71,05 кВт

8. 
   Определяем максимальную реактивную мощность узла питания Q_м:
   

Так как n_э <5, то

(2.10)

где:

Q_см – общая среднесменная реактивная мощность узла питания, кВАр;

9. 
   Определяем максимальную полную мощность S_м:
   

(2.11)

где:

S_м – полная максимальная мощность, кВА;

Q_м – реактивная максимальная мощность, кВАр;

P_м – активная максимальная мощность, кВт

10. 
    Определяем максимальный ток нагрузки I_м:
    

(2.12)

где:

I_м – максимальный ток, А;

S_м – полная максимальная мощность, кВА



Аналогично производим расчет по остальным узлам питания, результаты расчета заносим в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчет нагрузки по узлам питания

№ п/п	Наименование узлов питания	Количество электроприёмников, шт	Σ Pу, кВт	Среднесменная нагрузка		nэ	Kм		Максимальная нагрузка						Iм, А
				Pсм, кВт	Qсм, кВАр				Pм, кВт		Qм, кВАр		Sм, кВА
1	РП1	2	29	10,15	7,18	2	2,45		71,05		7,9		71,49		108,6
2	РП2	5	36,8	12,82	5,38	2,65	2,08		5,38		5,92		8		12,15
3	РП3	3	4,71	1,2	0,82	2,13	2,78		3,34		0,9		3,46		5,26
4	РП4	4	3,4	1,33	1,35	3,85	1,96		2,6		1,49		3		4,56
Итого по ресторану:								82,37		16,21		85,95		130,57

---

3. 
   Расчет питающей и распределительной сети напряжением 380В с выбором сечений проводов, кабелей и аппаратов защиты
   

Расчет силовой питающей сети

Расчет сечения кабелей от ВРУ до РП показан на примере РП1.

Среднесменная общая активная мощность электроприемников РП1 составляет 10,15 кВт.

Сечение кабеля на напряжение до 1 кВ выбрано по следующим условиям:

1. 
   При выборе сечения проводника по нагреву должно соблюдаться условие:
   

I_р = I_м ≤ I_д (2.13)

где:

I_м – ток получасового максимума РП1, А

I_д – длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительная допустимая температура нагрева, А

I_м = 108,6 А

Выбран кабель ВВГ 5 х 35 прокладываемый в лотках. Значение I_д для данного кабеля равно 115 А.

2. 
   Проверка выбранного кабеля на допустимый ток по нагреву:
   

I_м ≤ I_д (2.14)

108,6 А <115 А

Кабели для остальных РП выбраны аналогично, данные приведены в таблице 4.

3. 
   Определение тока установки теплового расцепителя для автоматического выключателя на вводе РП1:
   

I_у.т. = 1,6 * I_р (2.15)

I_у.т.р. = 1,6 * 108,6 = 173,76 А

Выбран автоматический выключатель ВА 66 – 35

I_у.т. = 200 А

4. 
   Проверка выбранного автоматического выключателя ВА 66 – 35 с током установки теплового расцепителя:
   

I_у.т. ≥ I_у.т.р. (2.16)

200 А> 173,76 А

Выбранный автоматический выключатель соответствует условиям выбора.

Автоматические выключатели на вводе остальных РП выбраны аналогично, данные приведены в таблице 5.

Расчет силовой распределительной сети

Выбор кабелей и автоматических выключателей для электроприемников № 6, 7, питающихся от РП1. Параметры электроприемников взяты из таблицы 1.

1. 
   Выбор кабеля для электроприемника 6.
   

I_н = 27,2 А

Выбран кабель ВВГнг(A)-LS 5 х 4 прокладываем в лотках. I_д для данного кабеля равно 30 А.

2. 
   Проверка выбранного кабеля ВВГнг(A)-LS 5 * 4 на допустимый ток по нагреву:
   

I_н ≤ I_д (2.17)

27,2 А <30 А

Выбранный кабель соответствует условиям выбора.

Аналогичные кабели выбраны для электроприемника № 7 питающихся от РП1, данные приведены в таблице 4.Выбор автоматического выключателя для электроприемника №1.

---

Определение тока установки теплового расцепителя для автоматического выключателя:

I_у.т = 1,6 * I_р (2.18)

I_у.т. = 1,6 * 27,2 = 43,52 А

Выбран автоматический выключатель ВА 47 – 100

I_у.т. = 50 А

3. 
   Проверка выбранного автоматического выключателя ВА 47 – 100 на установку тока теплового расцепителя:
   

I_у.т. ≥ 1,6 * I_м (2.19)

50 А> 43,52 А

Выбранный автоматический выключатель соответствует условиям выбора.

Аналогичные автоматические выключатели выбраны для электроприемников № 7 питающихся от РП1, данные приведены в таблице 5.

Таблица 4 – Электрические кабели

Распределительный пункт	Наименование ЭП	Марка кабеля от РП до ЭП	Марка кабеля от ВРУ до РП
РП1	Фритюрница (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 4	ВВГ 5 * 35
	Печь конвейерная для пиццы (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 10
РП2	Посудомоечная машина (2 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 2,5	ВВГ 5 * 2,5
	Жарочная поверхность (2 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5
	Конвекционная микроволновая печь (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5
РП3	Гриль (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5	ВВГ 5 * 1,5
	Тепловой кабинет (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5
	Слайсер (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5
РП4	Холодильный стол (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5	ВВГ 5 * 1,5
	Холодильник (2 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5
	Тепловой шкаф (1 шт.)	ВВГнг(A)-LS 5 * 1,5

Таблица 5 – Автоматические выключатели

Распределительные пункты	Наименование ЭП	Марка автоматического выключателя на выводе РП	Марка автоматического выключателя на вводе РП
РП1	Фритюрница (1 шт.)	ВА 47-100 (100/50)	ВА 66-35 (300/200)
	Печь конвейерная для пиццы (1 шт.)	ВА 47-100 (100/50)
РП2	Посудомоечная машина (2 шт.)	ВА 47-100 (100/40)	ВА 47-100 (100/40)
	Жарочная поверхность (2 шт.)	ВА 47-100 (25/20)
	Конвекционная микроволновая печь (1 шт.)	ВА 47-100 (25/20)
РП3	Гриль (1 шт.)	ВА 47-100 (25/10)	ВА 47-100 (25/10)
	Слайсер (1 шт.)	ВА 47-100 (25/1)
	Тепловой кабинет (1 шт.)	ВА 47-100 (25/8)
РП4	Холодильный стол (1 шт.)	ВА 47-100 (25/4)	ВА 47-100 (25/10)
	Холодильник (2 шт.)	ВА 47-100 (25/4)
	Тепловой шкаф (1 шт.)	ВА 47-100 (25/5)

---