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, штУстановленная активная мощность первой группы:P_у1 = 14 * 1 = 14 кВтУстановленная активная мощность второй группы:P_у2 = 15 * 1 = 15 кВтОбщая 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, кВтСреднесменная групповая активная мощность первой технологической группы:P_см.гр.1 = 0,5 *14 = 7 кВтСреднесменная групповая активная мощность второй технологической группы:P_см.гр.2 = 0,21 * 15 = 3,15 кВтОбщая 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 мощностиСреднесменная групповая реактивная мощность первой технологической группы:Q_см.гр.1= 7 * 0,62 = 4,34 кВАрСреднесменная групповая реактивная мощность второй технологической группы:Q_см.гр.2= 3,15 * 0,9 = 2,84 кВАрОбщая 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 мощностиP_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, кВААналогично 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 сетиРасчет 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, АI_д – длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительная допустимая температура нагрева, АI_м = 108,6 АВыбран 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 АКабели 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 АВыбран автоматический выключатель ВА 66 – 35I_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 АВыбранный автоматический выключатель соответствует условиям выбора.Автоматические выключатели на вводе остальных РП выбраны аналогично, данные приведены в таблице 5.Расчет силовой распределительной сетиВыбор 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 АВыбран 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 АВыбранный 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 АВыбран автоматический выключатель ВА 47 – 100I_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 АВыбранный 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)

---