Курсовая работа по проектированию систем электроснабжения является обязательным этапом образовательной программы по направлению подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» в Московском технологическом институте. Цель работы — формирование у обучающегося целостного представления о структуре, функционировании и технологических особенностях реального энергетического объекта, а также ознакомление с системой электроснабжения промышленного предприятия, условиями труда, требованиями охраны труда и охраны окружающей среды.


В курсовой работе требуется разработать систему электроснабжения механического цеха промышленного предприятия. Механический цех получает электроснабжение (ЭСН) от главной понизительной подстанции (ГПП) завода. Расстояние от ГПП до цеховой трансформаторной подстанции (ТП) — 1,2 км. Напряжение 10 кВ. Потребители цеха относятся ко 2 и 3 категории надежности электроснабжения, работают в нормальной окружающей среде. Каркас здания механического цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 метров каждый. Размеры цеха A×B×H = 48×30×9 метров. Вспомогательные, бытовые и служебные помещения – двухэтажные, высотой 4 м. Все электроустановки работают только в длительном режиме.

Что делать:

Начните с краткого описания цеха в пояснительной записке: укажите назначение (серийное производство деталей), категории надёжности (2 и 3), режим работы (длительный), условия среды (нормальные). Приведите габариты здания и отметьте, что оборудование расположено упорядоченно — это обосновывает выбор магистральной схемы электроснабжения.

Перечень электрооборудования цеха (по варианту) представлен в таблице. Мощность электропотребления (Pэп) указана для одного электроприемника. Расположение основного оборудования показано на плане.

Что делать:

Выберите свой вариант (например, вариант 0). Составьте таблицу с перечнем оборудования: наименование, количество, мощность, номера на плане. Укажите, что все ЭП работают от сети 380/220 В, переменного тока, 50 Гц, средней мощности (до 100 кВт). Это понадобится для расчёта нагрузок и выбора защиты.

Разработать систему электроснабжения механического цеха.

Что делать — пошагово:

1. Выберите схему электроснабжения

Так как оборудование расположено упорядоченно — применяйте магистральную схему с шинопроводами.

Потребители — 2 и 3 категории → проектируйте однотрансформаторную ТП с возможностью резервирования от соседнего цеха (укажите это в пояснении).

Нарисуйте принципиальную схему: ГПП → кабель 10 кВ → ТП → шины 0,4 кВ → шинопроводы → ЭП.

2. Рассчитайте электрические нагрузки

Сгруппируйте оборудование по типам (шлифовальные станки, вентиляторы и т.д.).

Для каждой группы определите:

— суммарную установленную мощность (Pн.Σ = n · Pэп);

— среднюю активную мощность (Pсм = Ки · Pн.Σ);

— реактивную мощность (Qсм = Pсм · tgφ).

Используйте коэффициенты из справочников (Ки ≈ 0,14–0,17 для станков, 0,6 для вентиляторов; cosφ ≈ 0,5–0,8).

Определите эффективное число приёмников и коэффициент максимума (можно взять из таблиц ПУЭ или методички).

Рассчитайте максимальные мощности (Pм, Qм, Sм) и ток (Iм).

Оформите всё в таблицу «Сводная ведомость нагрузок».

3. Спроектируйте компенсацию реактивной мощности

Примите целевой cosφ = 0,95.

Рассчитайте требуемую мощность КУ: Qку = Pсм.Σ · (tgφ – tgφк).

Выберите стандартную комплектную конденсаторную установку (например, УКЛН-0,38-216 кВАр).

Уточните фактический cosφ после компенсации — он должен быть ≥ 0,94.

4. Выберите силовой трансформатор

Определите расчётную мощность с учётом потерь (примерно +2% активной и +10% реактивной мощности).

Выберите трансформатор по каталогу (например, ТМ-630/10).

Проверьте коэффициент загрузки: он должен быть в пределах 0,85–0,95 для однотрансформаторной ТП.

5. Подберите защитную аппаратуру

— Для отдельных станков — плавкие предохранители ПН-2.

— Для шинопроводов и ТП — автоматические выключатели серии ВА88.

Выбирайте по току:

• Iн.п ≥ Iп / α (для предохранителей, α = 2,5 для лёгкого пуска);

• Iн.а ≥ 1,1 · Iм (для автоматов).

Результаты занесите в таблицы выбора аппаратуры.

6. Выберите проводники и шинопроводы

— От ТП до шинопроводов — кабель АВВГ (в воздухе);

— От шинопроводов до станков — провод АПВ в стальных трубах;

— Шинопроводы — ШРА или ШМА по току (например, ШМА-1600 для мощных линий).

Проверьте сечение по допустимому току с учётом коэффициентов (Кзщ = 1 для кабелей, 0,33 для проводов к ЭП).

7. Выполните расчёт токов короткого замыкания

Выберите самый удалённый и мощный ЭП (например, шлифовальный станок №1).

Определите точки КЗ: на шинах ТП, на шинопроводе, у ЭП.

Рассчитайте токи трёхфазного, двухфазного и однофазного КЗ (можно использовать упрощённые методы или данные из справочников).

Проверьте защиту:

— Для предохранителей: Iкз ≥ 3 · Iн.п;

— Для автоматов: Iоткл ≥ iуд и I(1) ≥ 3 · Iн.р.

8. Оформите курсовую работу

— Текст в Word по ГОСТ;

— Схемы в AutoCAD Electrical или векторном редакторе;

— Обязательные чертежи:

 • План цеха с оборудованием;

 • Принципиальная схема ЭСН;

 • Спецификации оборудования и кабелей.