Proiect de an la Instalatii electrice an 4

40
1 Proiect instalatii electrice UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE CATEDRA DE INGINERIE ELECTRICA “ ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICA A ATELIERULUI MECANIC DE PRODUCTIE SI REPARATII AL S.C. S.A.” Indrumator proiect: Student:

Transcript of Proiect de an la Instalatii electrice an 4

Page 1: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

1

Proiect instalatii electrice

UNIVERSITATEA DE NORD BAIA MARE

CATEDRA DE INGINERIE ELECTRICA

“ ALIMENTAREA CU ENERGIE ELECTRICA A ATELIERULUI MECANIC DE PRODUCTIE SI REPARATII AL S.C. S.A.”

Indrumator proiect: Student:

Asist. Ing. PAVEL Nicolae BOLOHA Vasile- Mihai

IV – EM

Page 2: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

2

Proiect instalatii electrice

Proiect de an la Instalatii electrice

Tema proiectului

Sa se proiecteze “Alimentarea cu energie electrica a atelierului mecanic de productie si reparatii a S.C. S.A. “ , alimentat de la un post de transformare de 20/0,4 kVA , 63 KVA .

Se cere :

1. Schita fluxului tehnologic ;2. Amplasarea consumatorilor pe un plan de situatie , functie de fluxul tehnologic ; 3. Stabilirea categoriei consumatorilor ;4. Stabilirea schemei electrice monofilare de alimentare cu energie electrica ;5. Alegerea traseului de cabluri electrice de la TD spre fiecare consummator in parte ;6. Alegerea motoarelor electrice si caracteristicilor lor nominale ;7. Determinarea factorului mediu de putere (cos φ) , calculul si proiectarea instalatiei de

compensare ;8. Dimensionarea transformatoarelor din postul de transformare ;9. Calculul electric al retelei de alimentare de la PT la TD , precum si cablurile ce alimenteaza

consumatorii de forta si iluminat interior si exterior ; 10. Calculul curentilor de scurtcircuit si alegerea aparatajului de comanda si protective , precum si

verificarea lui la stabilitate dinamica si termica ; 11. Dimensionarea instalatiei (prizei) generale de legare la pamant ;12. Dimensionarea instalatiei de protectie impotriva supratensiunilor atmosferice ;13. Norme de protective a muncii necesare in astfel de instalatii ;

Anexe – Partea grafica

a) Schema monofilara a instalatiei electrice proiectate ; b) Schema electrica de comanda , desfasurata , a actionarii utilajelor ;c) Schema electrica a instalatiei generale de legare la pamant ;d) Schema instalatiei de protectie impotriva supratensiunilor atmosferice ;

Page 3: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

3

Proiect instalatii electrice

Consumatori electrici ai atelierului au caracteristicile din tabelul urmator :

Tabelul 1.

Page 4: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

4

Proiect instalatii electrice

2.Amplasarea consumatorilor pe planul de situatie

Amplasarea consumatorilor pe plan s-a facut tinand cont de importanta acestora in procesul de productie precum si de impedanta dintre diferite categorii si este prezentata in anexa 1 .

3. Stabilirea categoriei de consumatori

Verificarea incadrari consumatorilor de energie in anumite categorii se face tinand cont de puterea maxima de durata absorbita in punctele de racordare si de importanta continuitatii in alimentarea cu energie electrica a consumatorului respectiv .

Din punctul de vedere al puterii maxime de durata consumatorii se impart in patru categorii conform tabelului 2 .

Clasa consumatorului A B C DPuterea maxima de durata [ MVA ]

Peste 50 7,5 - 50 2,5 – 7,5 Sub 2 ,5

Treapta minima de tensiune in punctual de record [kV]

220 110

110 110 20

6 – 20

In functie de natura efectelor produse de intreruperea alimentarii cu energie electrica , receptoarele se incadreaza in urmatoarele patru categorii :

- categoria 0 – la care intreruperea alimentarii cu energie electrica poate duce la explozii, incendii, distrugeri de utilaje sau pierderi de vieti omenesti ;

- categoria I - la care intreruperea alimentarii cu energie electrica conduce la dereglarea proceselor tehnologice in flux continuu, necesitand perioade lungi pentru reluarea activitatii la parametric calitativii si cantitativi existenti in momentul intreruperii, sau la rebuturi importante de materii prime, materiale auxiliare , etc ., fara a exista posibilitatea recuperarii productiei nerealizate ;

- categoria a II a - cuprinde receptoare la care intreruperea alimentarii conduce la nerealizari de productie , practic numai pe durata intreruperii , iar productia nerealizata poate fi , de regula, recuperata ;

- categoria a III a – cuprinde receptoare de mica importanta care nu se incadreaza in categorile precedente .

Page 5: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

5

Proiect instalatii electrice

Analizand situatia atelierului pe care il proiectam in functie de criterile de mai sus am ajuns la concluzia ca acesta se incadreaza in categoria a II a de receptoare . Durata intreruperii alimentarii , adica pana la trecerea pe alimentarea de rezerva , poate varia 30 de min, pentru consumatorii din clasele A si B , la 2 – 6 ore , pentru consumatorii din clasa C , si la 8 -16 ore, pentru cei din clasa D. Aceste interval de timp sunt necesare pentru efectuarea manevrelor de izolare a defectului si stabilirea unor noi scheme de alimentare pe calea de rezerva.

4. Stabilirea schemei electrice monofilare de alimentare cu energie electrica

La joasa tensiune, energia electrica se distribuie la consumatori printr-o retea de 400/230 V , alimentata din reteaua de medie tensiune de 20 KV, prin intermediul transformatoarelor din postul de transformare.

In proiectul nostru vom folosi o schema radiala simpla pentru distributia industriala ce va alimenta unul sau mai multe receptoare , grupate pe tablouri de distributie .

Linia care alimenteaza un singur receptor se numeste circuit , iar cea care alimenteaza un grup de receptoare se numeste coloana .

Datorita simplitatii schemei, exploatarea unei retele radiale este mai simpla , dar gradul de siguranta in exploatare este destul de redus deoarece la arderea unei sigurante fuzibile de pe o linie principal toatereceptoarele din aval sunt scoase din functine .

Schema de principiu pentru alimentarea cu energie electrica a consumatorilor este prezentata in anexa 2 .

5. Alegerea motoarelor electrice si caracteristicile lor nominale

Caracteristicile motoarelor electrice de actionare a consumatorilor principali si caracteristicile electrice ale consumatorilor auxiliari au fost alese din cataloagele de specialitate si sunt prezentate in tabelul 1 .

Page 6: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

6

Proiect instalatii electrice

Memoriu justificativ de calcul

In proiectarea instalatiilor electrice la consumatori este necesar sa se cunoasca in primul rand puterea active absorbita de catre grupurile de receptoare si utilaje, dimensionarea circuitelor de receptoare a tablourilor de distributie si a coloanelor de alimentare ale acestora.

Metoda de calcul folosita este cea a coeficientilor de cerere, aplicabila la orice nivel si in special pentru grupuri mici de receptoare, reprezentand o sectie sau o intreprindere. Coeficientii de pierdere si factori de putere ceruti au fost determinate experimental si sunt prezentate in tabelul 3 .

kc tg φ cos φ Strunguri carusel , prese 0,25 1,33 0,6Strung normal, freze, raboteze, polizoare, masini de gaurit 0,18 1,56 0,54Trafo sudura 0,35 2,67 0,35Convertizor sudura 0,3 0,56 0,12Iluminat 0,9

6.Determinarea factorului mediu de putere (cos φ), calculul si proiectarea instalatiei de compensare

6.1. Calculul puterii cerute cu coefficient de cerere kc

Puterea activa ceruta de un receptore este:

Pck = kc * Pik [k W]

unde : kc este coeficientul de cerere iar Pi este puterea instalata a consumatorului analizat

- pentru strungurile paralele :

PcSP = kc * PiSP = 0,18 * 6 = 1,08 KW

- pentru strungul carusel :

PcSC = kc * PiSC = 0,25 * 5,5 = 1,37 kW

Page 7: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

7

Proiect instalatii electrice

- pentru masina de gaurit :

PcMG = kc * P iMG = 0,18 *2,2 = 0,36 kW

-pentru freza :

PcFR = k c * PiFR = 0,18 * 7,5 = 1,35 kW

-pentru raboteza :

PcRB = kc * PiRB = 0,18 * 5,5 = 0,99 kW

-pentru trafo-urile de sudura:

PcTs = kc * PiTS = 0,35 * 30 = 10,5 kW

-pentru convertizor de sudura:

PcCS = kc * PiCs = 0,3 * 18 = 5,4 kW

-pentru presa

PcPR = kc * PiPR = 0,25 * 7,5 = 1,87 kW

-pentru polizor

PcPZ = kc * PiPZ = 0,18 * 2,2 = 0,36 kW

- pentru iluminat interior : am stability un necesar de 24 de corpuri duble de iluminat 2 X 40 W , 2 corpuri duble de iluminat 2 X 20 si 4 prize de 1kw.

PcIc = (25*2*40) + (2*2*20) + (4*1000) = 6400 W = 6,4 kW

Puterea totala ceruta la nivelul atelierului va fi :

Pc = ∑k=1

n

Pck [kW]

Pc = PcSP + PcSC + PcMG + PcFR + PcRB + PcTs + PcCS + PcPR + PcPZ + Pcil = 29, 375 kW

Page 8: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

8

Proiect instalatii electrice

6.2. Calculul puteri reactive

Sarcina reactiva a unui sistem electroenergetic se compune din puterea de magnetizare ceruta de echipamentul electric al consumatoriilor sic cea necesara pentru transportul si distributia energiei electrice, prin linii si transformatoare. Din totalul puterii reactive cerute de consumatorii 65 – 70 % este absorbita de motoarele asincrone , 20 – 25 % de transformatoare, iar restul de 10 % de linii electrice si alte receptoare inductive (bobine de reactanta, lampi cu descarcari in gaze, cuptoare cu arc, echipamente electronice de putere, etc. ).

Puterea reactiva ceruta de un receptor va fi data de relatia :

Qck = Pck * tgφck [kVAR]

-pentru strungurile paralele :

QcSP = PcSP * tgφSP= 1,08 * 1,56 = 1,68 [kVAR]

-pentru strungurile carusel:

QcSC = PcSC * tgφSC= 1,37 * 1,33 = 1,82 [kVAR]

-pentru masina de gaurit :

QcMG = PcMG * tgφMG= 0,39 * 1,56 = 0,61 [kVAR]

-pentru freza :

QcFR = PcFR * tgφFR= 1,35 * 1,56 = 2,10 [kVAR]

-pentru raboteza :

QcRB = PcRB * tgφRB= 0,99 * 1,56 = 1,54 [kVAR]

-pentru trafo-urile de sudura :

QcTS = PcTS * tgφTS= 10,5 * 2,67 = 28,0 [kVAR]

-pentru convertizor de sudura :

QcCS = PcCS * tgφCS= 5,4 * 0,56 = 3,02 [kVAR]

Page 9: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

9

Proiect instalatii electrice

-pentru presa :

QcPR = PcPR * tgφPR= 1,87 * 1,33 = 2,49 [kVAR]

-pentru polizor :

QcPZ =PcPZ * tgφPZ = 0,36 * 1,56 = 0,57 [kVAR]

-pentru iluminat :

Qcil = Pcil * tgφil = 6,4 * 0,31 = 1,98 [kVAR]

Puterea reactiva totala va fi data de relatia :

Qctotal = ∑k=1

n

Q ck [kVAR]

Qctotal = QcSP+ QcSC +QcMG + QcFR + QcRB + QcTS + QcCS + QcPR + QcPZ + Qcil = 43,6 [kVAR]

6.3. Determinarea factorului de putere mediu

Factorul de putere mediu se calculeaza cu relatia :

cosφm= PC

√Pc2+Qc

2

cosφm= 29,73

√29,732+43,062 = 0,56

6.4. Calculul instalatiei de compensare

Bateriile de condensatoare se recomanda a fi montate pentru compensarea puterii reactive in statile de 110 kV precum si la consumatori, pe partea de medie sau joasa tensiune. Acestea se gasesc de obicei in unitati avand puterea nominala intre 15 si 200 KVAR caracterizate prin:

- dielectricul utilizat (hartie, hartie-propilena, impregnate cu ulei mineral sau sintetic ) ;- greutatea specifica ( 0,35 – 1,5 kg/kVAR ) ;- siguranta in exploatare ;- durata de viata (25 – 30 de ani ) ;

Page 10: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

10

Proiect instalatii electrice

Puterea reactiva a bateriei de condensatoare :

QBC = PC (tgφm−tgφN ¿

Unde : tgφN = 0,95

tgφm=√1−cos2φm

cosφm

= √1−0,562

0,56 = 1,48

QBC = 29,73 (1,48 – 0,95) = 15,75 kVAR

Capacitatea bateriei de condensatoare :

C = Qcbat

ω∗U 2=Q cbat

2 πf U 2 [μF]

C = 15,75∗103

2∗3,14∗50∗3802 = 0,000120 F = 120 μF

Descarcarea bateriei de condensatori

Se realizeaza descarcarea rapida a bateriei de condensatoare dupa deconectare pentru a evita riscul de electrocutare. Descarcarea se poate face prin rezistoare de descarcare. Instalatia de descarcare trebuie sa asigure scaderea tensiunii sub valoarea maxima admisa Uadm

= 50 V intr-un timp maxim de descarcare tdmax = 300 s.

Valoarea rezistentei de descarcare este data de relatia :

Rd = t∗U 2∗ωQ∆ ln √2U

U adm

= 60∗3802∗314

120 ln √2∗38024

= 12,16 Ω

Uadm = √2U * e−1T ; Uadm ≤24V ; t < 60 s ;

Page 11: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

11

Proiect instalatii electrice

7. Dimensionarea postului de transformare

Puterea aparenta ceruta de consumatorii racordati in postul de transformare va fi data de relatia :

Sc = √Pc2+(Qc−Q cbat)

2 [kVA]

In care : Qc – puterea reactiva a consumatorilor ;

Qcbat – puterea reactiva a bateriei de condensatoare ;

Sc = √29,732+(43,60−15,75)2= 40,74 = 41 [kVA]

SNT = Sc

k; k = 0,7 – 0,8 ; alegem k = 0,75 ;

SNT = 410,75

=¿ 54,6 kVA

Puterea aparenta nominala a transformatorului ales dupa catalog trebuie sa fie cat mai mare sau cel mult egala cu valoarea SNT :

SSTAS ≥ SNT

Am ales din catalog transformatorul cu caracteristicile nominale prezentate in tabelul 4

Tabelul 4

Puterea nominala SN = 63 kVATensiunea nominal in primar UN1 = 20 kVTensiunea nomunala in secundar UN2 = 0,4 kVConexiunea transformatorului YZN-5Pierderi in scurtcircuit ∆PSC = 1,3 kVPierderi in gol ∆ P0 = 0,25 KV Tensiunea de scurtcircuit Usc = 4%

Page 12: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

12

Proiect instalatii electrice

8.Calculul electric al retelei de alimentare de la TG la TD, precum si a cablurilor ce alimenteaza consumatorii de forta , iluminat interior si exterior

8.1 Dimensionarea la incalzire a sectiunii conductoarelor

Pentru circuitele trifazate valoarea curentului cu care se face dimensionarea conductoarelor este data de relatia :

Ic = Pc

√3U n∗cosφ∗ŋ [A]

Unde : Pc – puterea ceruta [W]

UN – tensiunea nominal de linie

cosφ – factorul de putere

-Pentru strung paralel :

IcSP = 1,8∗103

√3∗380∗0,81∗0,80 = 2,53 [A]

-Pentru strung carusel :

IcSC = 1,37∗103

√3∗380∗0,77∗0,83 = 3,29 [A]

-Pentru masina gaurit :

IcMG = 0,36∗103

√3∗380∗0,80∗0,79= 0,96 [A]

-Pentru freza :

IcFR = 1,35∗103

√3∗380∗0,78∗0,84= 3,17 [A]

-Pentru raboteza :

Page 13: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

13

Proiect instalatii electrice

IcRB = 0,99∗103

√3∗380∗0,77∗0,83 = 2,38 [A]

-Pentru trafo-urile de sudura :

IcTS = 10,5∗103

√3∗380∗0,7∗1= 23,08

-Pentru convertizor sudura :

IcCS = 5,4∗103

√3∗380∗0,9∗1= 9,2 [A]

-Pentru presa :

IcPR = 1,87∗103

√3∗380∗0,78∗0,84= 4,39 [A]

-Pentru polizor :

IcPZ = 0,36∗103

√3∗380∗0,80∗0,79= 0,89 [A]

-Pentru iluminat :

IcIL = 6,4∗103

√3∗220∗0.9∗1 = 17 [A]

8.2 Calculul puterilor pe tablouri

- Pentru tabloul T1 : polizor, strunguri paralel, freza, raboteza, masina de gaurit;

PCTD1 = 0,36 + 2,16 + 1,35 + 0,99 +0,36 = 5,23 kW

QCTD1 = 0,57 + 1,68 +1,68 + 2,10 + 1,54 + 0,61 = 8,18 kW

cosφnTD1= PC

√Pc2+Qc

2 = 5,23

√5,232+8,182= 0,53

Page 14: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

14

Proiect instalatii electrice

- Pentru tabloul T2 :convertizor sudura , trafo sudura ;

PCTD2 = 5,4 + 10,5 +10,5 = 26,4 kW

QCTD2 = 3,02 + 28,03 + 28,03 = 59,08 kW

cosφnTD2= PC

√Pc2+Qc

2 = 26,4

√26,42+59,82= 0,40

- Pentru tabloul T3 : strung carusel , presa ;

PCTD3 = 1,375 + 1,875 = 3,25 kW

QCTD3 = 1,828 + 2,49 = 4,31 kW

cosφnTD3= PC

√Pc2+Qc

2 = 3,25

√3,252+4,312= 0,60 kW

- Pentru tabloul T4: iluminat ;

PCTD4 = 6,4 kW

QCTD4 = 1,98 kW

cosφnTD 4= PC

√Pc2+Qc

2 = 6,4

√6,42+1,982= 0,95 KW

Calculul lui IC pe fiecare tablou

IC = PC

√3∗U n∗cosφn

[A]

Pentru tabloul 1 :

IC = 5,23∗103

√3∗380∗0,53=¿ 15,19 [A]

Pentru tabloul 2 :

IC = 26,4∗103

√3∗380∗0,40= 101 [A]

Page 15: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

15

Proiect instalatii electrice

Pentru tabloul 3 :

IC = 3,25∗103

√3∗380∗0,6 = 8,33 [A]

Pentru tabloul 4 :

IC = 6,4∗103

√3∗380∗0,95=¿10,24 [A]

Pentru tabloul general TDG :

PCTDG = PCTD1 + PCTD2 + PCTD3 + PCTD4

PCTDG = 5,23 + 26,4 + 3,25 + 6,4 = 41,28 kW

QCTDG = QCTD1 + QcTD2 + QcTD3 + QcTD4

QCTDG = 8,18 + 59,08 +4,31 + 1,98 = 73,55 kW

co sφnTDG=PCTDG

√PcTDG2 +Q cTDG

2 = 41,28

√41,282+73,552= 0,48

ICTDG = IcTD1 + IcTD2 + IcTD3 + IcTD4

ICTDG = 15,19 + 101 + 8,33 + 10,24 = 134,76 [A]

8.3 Determinarea curentilor de pornire

Curentii de pornire de valori ridicate pe circuite pot influenta si coloanele de alimentare a tablourilor de distributie care alimenteaza un numar mic de motoare provocand in unele cazuri depasirea densitatii de current admise.

Acest curent se determina cu relatia :

ICmax = Ipmax + ∑i=1

m−1

I ci

Unde: ICmax – curentul maxim pe coloana

Page 16: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

16

Proiect instalatii electrice

Ipmax – curentul de pornire al motorului ce produce cel mai mare current de pornire din cele m motoare care pot functioana simultan si care se porneste cand celalalte m – 1 motoare functioneaza in sarcina .

Pentru tabloul 1 avem :

IpFR = 17,41

Ipmax = 6 * 17,41 = 104,46

ITD1 = 0,89 +1,25 + 1,25 + 2,38 + 0,96 + 104,46 = 111,2 [A]

Pentru tabloul 3 :

IpPR = 17,41

Ipmax = 17,41 * 6 = 104,4

ITD3 = 3,29 +104,4 = 107,6 [A]

Curentii de pornire :

Ipornire = K p∗Pc

√3∗U n∗cosφ∗ŋ → Ip = kp * I

-Pentru strung paralel :

IpSP = 6,5 * 6,99 = 45,43 [A]

-Pentru strung carusel :

IpSC = 6 * 13,09 = 78,54 [A]

-Pentru masina de gaurit :

IpMG = 6,5 * 5,29 = 34,38 [A]

-Pentru freza :

IpFR = 6 * 13,41 = 104,46 [A]

Page 17: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

17

Proiect instalatii electrice

-Pentru raboteza :

IpRB = 6 * 12,09 = 78,54 [A]

-Pentru trafo sudura :

IpTS = 50 [A]

-Pentru convertizor sudura :

IpCS = 4 * 5,5 = 220 [A]

-Pentru presa :

IpPR = 6 * 17,41 = 104,46 [A]

-Pentru polizor :

IpPZ = 6,5 * 5,29 = 34,38 [A]

8.4 Verificarea sectiunii la regimul de pornire

Se face prin compararea densitatii de curent efective Jpef la pornire cu densitatea de curent admisa la pornire Jpad cu relatia :

JPef = I p

S de unde S =

I p

J pef

unde Jpef = 35 A/mm2 – pentru conductor din cupru

-Pentru strung paralel :

S = 45,4335 = 1,29 mm2

-Pentru strung carusel :

S = 78,5435 = 2,24 mm2

Page 18: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

18

Proiect instalatii electrice

-Pentru masina de gaurit :

S = 34,3835 = 0,98 mm2

-Pentru freza :

S = 104,4635 = 2,98 mm2

-Pentru raboteza :

S = 78,5435 = 2,24 mm2

-Pentru trafo sudura :

S = 5035= 1,42 mm2

-Pentru convertizor sudura:

S = 22035 = 6,28 mm2

-Pentru presa :

S = 104,435 = 2,98 mm2

-Pentru polizor :

S = 34,3835 = 0,98 mm2

Verificarea sectiunii la pornire pe tablouri :

-Pentru tabloul T 1 :

S = 111,235 = 3,17 mm2

Page 19: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

19

Proiect instalatii electrice

-Pentru tabloul T 3 :

S = 104,435 = 2,98 mm2

8.5 Calculul sectiunii din punct de vedere economic

Se face cu relatia :

S = INJ ec

[mm2 ]

Unde : Jec = 0,8 A/mm2

-Pentru strung paralel :

S = 1,20,8= 1,5 mm2

-Pentru strung carusel :

S = 3,290,8 = 4,06 mm2

-Pentru masina de gaurit :

S = 0,960,8 = 1,2 mm2

-Pentru freza :

S = 3,170,8 = 3,96 mm2

-Pentru raboteza :

S = 2,380,8 = 2,87 mm2

-Pentru trafo sudura :

Page 20: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

20

Proiect instalatii electrice

S = 11,60,8 = 12,5 mm2

-Pentru convertizor sudura:

S = 9,20,8= 11,5 mm2

-Pentru presa :

S = 4,390,8 = 5,48 mm2

-Pentru polizor :

S = 0,890,8 = 1,11 mm2

8.5.1. Alegerea sectiunii standardizate pentru cablurile de alimentare a consumatorilor principali

Dupa analiza din punct de vedere economic am ales din catalogul de specialitate urmatoarele sectiuni standardizate de cabluri :

-pentru strungurile paralele: CYAbY 5 x 1,5 mm2

-pentru strung carusel : CYAbY 5 x 4 mm2

-pentru masina de gaurit : CYAbY 5 x 1,5 mm2

-pentru freza : CYAbY 5 x 4 mm2

-pentru raboteza : CYAbY 5 x 4 mm2

-pentru trafo sudura : CYAbY 4 x 16 mm2

- pentru convertizor sudura : CYAbY 5 x 16 mm2

Page 21: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

21

Proiect instalatii electrice

-pentru presa : CYAbY 5 x 6 mm2

-pentru polizor : CYAbY 5 x 1,5 mm2

8.6.Calculul sectiunii pentru cablurile de legatura intre tabloul general si tablourile de distributie T1, T2, T3, T4

Se face cu relatia :

STG = INJ ec

[mm2]

Unde Jec = 0.8 A/mm2

-Pentru tabloul T1 avem :

SecTD1 = ICTD1J ec

= 9,90,8 = 12,37 mm2

-Pentru tabloul T2 avem :

SecTD2 = ICTD 2J ec

= 32,310,8 = 40,38 mm2

Page 22: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

22

Proiect instalatii electrice

-Pentru tabloul T3 avem :

SecTD3 = ICTD3J ec

= 7,680,8 = 9,6 mm2

-Pentru tabloul T4 avem :

SecTD4 = ICTD 4Jec

= 170,8= 21,25 mm2

8.6.1.Alegerea sectiunii standardizate pentru cablurile de legatura intre tabloul general si tablourile de distributie T1, T2, T3, T4.

Dupa analiza din punct de vedere economic am ales din catalogul de specialitate urmatoarele sectiuni standardizate de cabluri:

-Pentru T1 am ales cablul SSTAS = CYAbY 4 X 16

-Pentru T2 am ales cablul SSTAS = CYAbY 3 X 50 + 25

-Pentru T3 am ales cablul SSTAS = CYAbY 4 x 10

-Pentru T4 am ales cablul SSTAS = CYAbY 5 x 25 + 16

-Pentru TG am ales cablul SSTAS = CYAbY 3 x 95 + 50

Alegerea sectiunii pentru legatura intre transformator si TG :

S = ∑ I

Je c= 9,9+32,31+7,68+17

0,8 = 66,890,8 = 83,61 mm2

9. Calculul caderilor de tensiune in liniile electrice

Pierderea de tensiune pe liniile de legatura este data de relatia :

∆U%=U 1−U 2

U n * 100

In care : Un – tensiunea nominala a liniei

U1 – tensiunea la inceputul liniei

U2 – tensiunea la capatul liniei

Page 23: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

23

Proiect instalatii electrice

Pierderile de tensiune maxim admise, in procente fata de tensiunea nominala de utilizare in instalatiile electrice de joasa tensiune, pentru consumatorii alimentati din posture de transformare sunt :

In regim permanent 5 % In regim de pornire 8%

Calculul pierderilor de tensiune se face pe tronsoanele retelei cu urmatoarea relatie de calcul:

∆U%=R∗PC+X∗QC

U n2 ∗100

In care : R – rezistenta tronsonului

PC – puterea activa ceruta pe tronson

X – reactanta tronsonului

QC – puterea reactiva ceruta pe tronson

Reactantele si rezistentele tronsoanelor de cabluri sunt cele din tabelul 5

Nr. coloana

∑ I [A]

S[mm2]

R0

[Ω/km] X0

[Ω/km] R0

[Ω/m] X0

[Ω/m] L [m]

R X

Coloana T1

16 1,119 0,090 0,00119 0,000090 15

Coloana T2

50 0,587 0,089 0,000587 0,000089 25

Coloana T3

10 1,21 0,093 0,00121 0,000093 25

Coloana T4

25 0,716 0,086 0,000716 0,000086 20

Coloana TG

95 0,188 0,078 0,000188 0,000078 10

Page 24: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

24

Proiect instalatii electrice

-Pentru tabloul T1 caderea de tensiune va fi :

RT1 * L * PCTD1 = 0,00119 * 15 * 5,23 = 0,09

XT1 * L * QCTD1 = 0,000090 * 15 * 8,18 = 0,011

∆U T 1 % = 0,09+0,0113802

* 100 = 0,09 %

-Pentru tabloul T2 caderea de tensiune va fi :

RT2 * L * PCTD2 = 0,000587 * 25 * 26,4 = 0,38

XT2 * L * QCTD2 = 0,000089 * 25 * 59,08 = 0,13

∆U T 2 % = 0,38+0,133802

∗100 = 0,38 %

-Pentru tabloul T3 caderea de tensiune va fi :

RT3 * L * PCTD3 = 0,00121 * 25* 3,25 = 0,09

XT3 * L * QCTD3 = 0,000093 * 25 * 4,31 = 0,007

∆U T 3=0,09+0,0073802

* 100 = 0,000067 %

-Pentru tabloul T4 caderea de tensiune va fi :

RT4 * L * PCTD4 = 0,000716 * 20 * 6,4 = 0,091

XT4 * L * QCTD4 = 0,000086 * 20 * 1,98 = 0,003

∆U T 4=0,091+0,003

3802∗100 = 0,91 %

-Pentru tabloul general TG caderea de tensiune va fi :

RTG * L * PCTG = 0,000188 * 10 * 41,28 = 0,07

XTG * L * QCTG = 0,000078 * 10 * 73,55 = 0,05

Page 25: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

25

Proiect instalatii electrice

∆U TG=¿ 0,07+0,053802

∗100=¿ 0,000083 %

10. Calculul curentilor de scurtcircuit

Scurtcircuitul este un defect ce apare destul de frecvent in instalatiile electrice si se caracterizeaza prin stabilirea de contacte accidentale, prin impedante nule sau de anumite valori, intre conductoarele aflate sub tensiune sau intre acestea si pamant .

Curentii de scurtcircuit se determina cu relatia :

IK=U

√3∗Z[A]

unde Z = √(∑ R)2+(∑ X )

2

-Pentru tabloul general TG curentul de scurtcircuit in K1 va fi :

Z = √0,0001882+¿¿

IKTG = 380

√3∗¿¿

-Pentru tabloul T1 curentul de scurtcircuit in K2 va fi :

Z = √

IKT1 = 380

√3∗¿¿

-Pentru tabloul T2 curentul de scurtcircuit in K3 va fi :

Z = √

IKT2 = 380

√3∗¿¿

-Pentru tabloul T3 curentul de scurtcircuit in K4 va fi :

Z = √

Page 26: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

26

Proiect instalatii electrice

IKT3 = 380

√3∗¿¿

-Pentru tabloul T4 curentul de scurtcircuit in K5 va fi :

Z = √

IKT4 = 380

√3∗¿¿

11.Alegerea aparaturii de conectare, a releelor termice si a sigurantelor fuzibile

Aparatura de conectare serveste la cuplarea si decuplarea de pe tabloul de alimentare a diferitelor tipuri de receptoare. Acestea nu asigura deconectarea receptoarelor in caz de defect.

Aparatele de conectare folosite in acest proiect sunt contactoarele electromagnetice .

Acestea au urmatoarele caracteristicii :

-actionarea se face exclusiv prin electromagnet ( inchidere si deschidere comandata);

-au o singura pozitie de repaus, de regula deschis, si sunt mentinute in pozitia actionat cu ajutorul electromagnetului ;

-stabileste, suporta si intrerupe curenti nominali si de suprasarcina ;

-suporta curentii de scurtcircuit pana la decuplarea protectilor montate in circuit ;

-poate indeplini atat functia de comutatie cat si pe acea de protectie la suprasarcina prin asociere cu relee adecvate ;

-poate fi folosit ca aparat auxiliar de comanda;

-are frecventa de conectare foarte mare (in gol si in sarcina ) ;

Releele termice impreuna cu sigurantele fuzibile au un rol important in protejarea la suprasarcina si la scurtcircuit a motoarelor de actionare si utilajelor folosite in procesul de lucru

Pentru situatia studiata in proiect si in functie de curentii ai fiecarui tip de consumatori am ales aparatura de conectare si protectie comform tabelului 6 .

Tabelul 6

Nr.crt. Denumire consumator IN Tip Tip Siguranta

Page 27: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

27

Proiect instalatii electrice

[A] contactor releu termic fuzibila 1 Strung paralel 2 Strung carusel 3 Masina de gaurit 4 Freza 5 Raboteza 6 Transformator de sudura 7 Convertizor sudura 8 Presa 9 Polizor 10 Iluminat 11 Tablou T1 12 Tablou T2 13 Tablou T3 14 Tablou T4

12. Norme de protectie a muncii

Protectia munci constituie un asamblu de activitati institutionalizate avand ca scop asigurarea celor mai bune conditii de desfasurare a procesului de munca, apararii vietii, integritati organismului si sanatati personalului, prevenirea accidentelor de munca si imbolnavililor in activitatea de serviciu.

Page 28: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

28

Proiect instalatii electrice

Cateva din normele de protectie a munci in instalatiile si echipamente electrice sunt urmatoarele :

1.Instalatiile si echipamentele electrice vor fi construite, montate, intretinute si exploatate in asa fel incat sa fie prevenite electrocutarile (prin atingerea directa sau indirecta),arsurile, incendile si exploziile provocate de curenti de dispersie sau curentii vagabonzi din instalatile energetice sau datorita descarcarilor atmosferice .

2. Din punct de vedere al normelor de protective a muncii pentru instalatile electrice se disting doua category de instalatii: instalati de joasa tensiune si instalatii de inalta tensiune .

3. Executarea, exploatarea, intretinerea si repararea instalatiilor si echipamentelor electrice se vor face de catre electricieni calificati si autorizati sub aspectul cunoasterii normelor de tehnica securitatii munci, pentru tipurile de instalatii la care au dreptul sa lucreze : de joasa tensiune sau inalta tensiune .

4. In instalatiile si echipamente se vor folosi numai masini, aparate si dispositive omologate comform normelor in vigoare.

5. Valorile maxime admise ale curentilor Ih, considerati nepericulosi pentru un timp mai mare de 3 secunde si a rezistentei corpului omenesc Rh(Rh=1000Ω atingere directa, Rh=3000Ω atingere indirecta) pentru dimensionarea instalatiilor de protectie, pentru t>3 secunde, curentul considerat nepericulos in current alternativ sau continuu este dat de formula Ih=165

√ t(mA ) unde t este timpul de trecere a curentului in secunde.

6. Tensiunile de lucru maxim admise pentru uneltele electrice portative folosite folosite in locurile de munca periculoase si foarte periculoase in ceea ce priveste electrocutarea sunt:

a) 380 V daca se aplica separarea de protectie sau izolarea suplimentara de protective drept mijloc principal de protectiesau sunt indeplinite simultan urmatoarele conditii:

- reteaua de alimentare izolata fata de pamant

- uneltele sunt prevazute cu protective prin legare la pamant care asigura tensiunile de atingere si pas indicate

- reteaua de alimentare este prevazuta cu intreruptor de protectie care declanseaza la current minim de 30 mA in maxim 0,2 s

Page 29: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

29

Proiect instalatii electrice

b)127 V daca sunt indeplinite simultan urmatoarele conditii:

-reteaua de alimentare izolata fata de pamant

- unelte sunt prevazute cu protective prin legare la pamant care asigura tensiunile de atingere si de pas indicate

- uneltele sunt prevazute cu izolatie intarita sau sunt folosite mijloace electroizolante individuale de protectie

c)48 V daca uneltele sunt prevazute cu izolatie intarita , 24 V daca uneltele sunt prevazute cu izolatie normal de lucru .

7. In locurile cu pericol de incendiu sau explozie se vor lua masuri de protective impotriva descarcarilor electrice datorita acumularilor de particule electrizate ( legarea la pamant a elementelor metalice, instalarea de dispositive de neutralizare sau de eliminare a particulelor electrizate).

8. Toate elementele conducatoare de curent care fac parte din circuitele curentiilor de lucru vor fi facute inaccesibile unei atingeri intamplatoare ceea ce se va realiza prin urmatoarele mijloace :

- izolarea electrica (folosind materiale izolante ) a elementelor bune conducatoare care fac parte din circuitele curentilor de lucru

-introducerea echipamentelor in carcasa de protectie prevazute cu blocarea mecanica sau electrica

- ingradiri care sa nu permita trecerea persoanelor spre elemente aflate sub tensiune, prevazute cu blocari mecanice sau electrice .

9. Se va face izolatie suplimentara de protective si izolarea amplasamentelor la locul de deservire ,

10. Protectia de suprasarcina si la current maxim vor fi astfel realizate incat in cazul unui defect care poate pune in pericol personalul sa deconecteze in timp util instalatia sau echipamentul electric respectiv .

11. Sigurantele fuzibile deteriorate vor fi inlocuite numai cu sigurante calibrate fabricate de unitati specializate .

Page 30: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

30

Proiect instalatii electrice

Page 31: Proiect de an la Instalatii electrice an 4

31

Proiect instalatii electrice