Электроснабжение электроприемников цеха

 

       5. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

       5.1 Выбор предохранителей

 

Iном.пр.≥ Iрасч.                                                                                          (24)

а) для защиты присоединений с равномерной нагрузкой:

Iпл.вст.≥ Iрасч                                                                                           (25)   

б) для защиты двигателей:

 Iпл.вст.≥                                                                                                                              (26)   

где  Iпуск – пусковой ток двигателя, А

        Iпуск = 3*Iном.дв.,

где  Iном.дв. – номинальный ток двигателя, в качестве которого принимается расчётный ток двигателя, А

α – коэффициент, зависящий от режима работы двигателя и длительности пуска;

α = 2,5 – для двигателей с лёгким пуском продолжительностью до 8с (двигателей станков, вентиляторов);

α = 2 – для двигателей с тяжёлым пуском продолжительностью более 9с (двигателей кранов);

в) для защиты линий со смешанной нагрузкой:

Iпл.вст.≥                                                                                                                                (27)   

где  Iкр. – кратковременный (пиковый) ток, принимаемый для группы электроприёмников;

Iкр.= Iр –Ки *Iн.дв.макс. + Iпуск.макс.                                                           (28)   

где  Iпуск.макс. – наибольший пусковой ток двигателя из группы электроприёмников;

        Iр. – расчётный ток группы электроприёмников;

Iн.дв.макс – номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током;

Ки – коэффициент использования двигателя с наибольшим пусковым током.

Расчёт для приёмника 9, подключенного к ШРА 2:

Iр = 63,92 А;

Iпуск = 3*63,92 = 191,76 А;

 

По /1,283/ принимается к установке предохранитель марки ПН2 – 100 с   Iн.пр.= 100А и Iпл..вст.= 80А.

100А > 63,92А;

80А > 63,92А;

Условия проверки выполняются.

 

        5.2 Выбор автоматических выключателей

 

а) для защиты присоединений с равномерной нагрузкой:

Iн.а.≥ Iрасч                                                                                                (29)

Iн.р.≥ Iрасч                                                                                                (30)

Iс.т.≥ Iрасч                                                                                                 (31)

Iс.э.≥ Iрасч                                                                                                 (32)                          где Iн.а. – номинальный ток автоматического выключателя, А;

Iн.р. – номинальный ток расцепителя, А;

Iс.т. – ток срабатывания теплового расцепителя, А;

Iс.э. – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А ;

Iрасч – расчётный ток двигателя

б) для защиты двигателей:

 Iн.а.≥ Iрасч                                                                                          

 Iн.р.≥ Iрасч                                                                                          

 Iс.т.≥ Iрасч                                                                                          

 Iс.э.≥ 1,25*Iпуск                                                                                       (33)

где Iпуск. – пусковой ток электродвигателя, А;

в) для защиты линий со смешанной нагрузкой:

 Iн.а.≥ Iрасч                                                                                          

 Iн.р.≥ Iрасч                                                                                          

 Iс.т.≥ Iрасч                                                                                          

         Iс.э.≥ 1,25*Iкр                                                                                         (34)

где  Iкр. – кратковременный (пиковый) ток.

Расчёт для приёмника 15, подключенного к РП 2:

Iр =  38,91 А;

Iпуск = 3*38,91 = 116,73 А;

По таблице Г.2  Приложения Г выбирается автоматический выключатель  типа ВА51Г-31 с Iн.а.=100А и Iн.р.= 40А                                                                                                                                                            

 

100А>38,91А;                                                                                         

40А>38,91А;

Iс.т.= 1,2*40 = 48А;

48А>38,91А;

Iс.э. = 7*40 = 280А;

280А>1,25*116,73А;

280А>146А.

Все расчёты по выбору предохранителей и автоматических выключателей сводятся в таблицу 4.

 

5.3 Выбор распределительных шкафов

 

Для РП 1 выбирается шкаф типа ШР 11-73706 с рубильником типа Р18-373 на вводе. Номинальный ток для исполнения IP22 УЗ Iном = 400 А. Число отходящих линий 8×250А.

 Для РП 2 выбирается шкаф типа ПР 8501-23 с зажимами на вводе и восемью линейными выключателями. Номинальный ток шкафа Iн = 250 А. Номинальный рабочий ток для исполнения IP21 УЗ Iн = 200 А. Исполнение по способу установки – навесное.

  Для РП 3 выбирается шкаф типа ШР 11-73701 с рубильником типа Р18-353 на вводе. Номинальный ток для исполнения IP22 УЗ Iном = 250 А. Число отходящих линий 5×60А.                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4-Выбор автоматических выключателей и предохранителей

Наименование линии	Расч. ток        Iр,А	Длит. доп. ток    Iдл.доп,А	Пуско- вой ток   Iпуск,А	Пико- вый ток   Iпик,А	Ном. ток предохр. Iн.пр.,А	Ном. ток пл. вст. Iвс.ном.,А	Тип предо храни- теля	Ном. ток автом. выкл. Iн.а.,А	Ном. ток расцеп.  Iн.р.,А	Ток сраб. тепл. расц.  Iср.т,А	Ток сраб. эл.-магн. расц. Iср.эл.м.,А	Тип выклю-чателя	КзIз, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
ШРА1 – РП1	222	235		536,86				250	250	312,5	3000	ВА 52-35	206,3
РП1 – 3	19,23	21	57,69		60	25							8,25
РП1 – 17	121,1	140	363,3		250	150							49,5
ШРА1 – РП2	131,2	140		216,8				160	160	200	1600	ВА 52-33	132
РП 2 – 14	13,9	19	41,7					25	16	21,6	112	ВА 51-25	14,26
РП 2 – 15	38,91	39	116,73					100	40	48	280	ВА 51Г-31	31,68
ШРА 1 – 4	6,48	19	19,44		60	10							3,3
ШРА 1 – 11	14,61	19	43,83		60	20							6,6
ШРА 1 - 8	4,08	19	12,24		60	6							1,98
ШРА 1 - 13	8,45	19	25,35		60	15							4,95
ШРА1 - РП 3	72,78	85		204,43				100	80	96	560	ВА 52Г-31	63,36
РП 3 - 1	47,7	55	143,1		60	60							19,8
ШРА 1	500,2	630		815,1				630	630	787,5	6300	ВА 52-39	519,8

 

 

 

Продолжение таблицы 4

Наименование линии	Расч. ток        Iр,А	Длит. доп. ток    Iдл.доп,А	Пуско- вой ток   Iпуск,А	Пико- вый ток   Iпик,А	Ном. ток предохр. Iн.пр.,А	Ном. ток пл. вст. Iвс.ном.,А	Тип предо- храни- теля	Ном. ток автом. выкл. Iн.а.,А	Ном. ток расцеп.  Iн.р.,А	Ток сраб. тепл. расц.  Iср.т,А	Ток сраб. эл.-магн. расц. Iср.эл.м.,А	Тип выклю-чателя	КзIз, А
ШРА 2 - 10	77,82	85	233,46		100	100							33
ШРА 2 - 9	63,92	70	191,76		100	80							26,4
ШРА 2 - 12	27,27	30	81,81		60	40							13,2
ШРА 2 - 6	118,17	120			250	120							39,6
ШРА 2 - 7	4,22	19			60	6							1,98
ШРА 2 - 2	84,41	85			100	100							33
ШРА 2 - 5	12,66	19			60	15							4,95
ШРА 2	477,7	630		700,3				630	500	625	5000	ВА 52-39	412,5

 

 

 

         6. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховой подстанции

 

Выбор мощности трансформаторов цеховых подстанций  производится с учетом компенсации реактивной мощности, что обеспечивает выбор экономически оптимального числа цеховых трансформаторов.

• Определяется минимальное число цеховых трансформаторов одинаковой мощности Sн.т.

,        (35)

где Рр.ц.- расчетная нагрузка цеха, кВт;

Sн.т.- номинальная мощность трансформаторов, кВА;

∆N- добавка до целого числа;

βн- коэффициент загрузки в нормальном режиме.

  βн = 0,8 - при преобладании нагрузок II категории для двухтрансформаторных подстанций.

  Принимается ориентировочная  мощность трансформаторов Sн.т.=630кВА

 

  Вариант установки трансформаторов Sн.т.=630кВА не принимается, так как на подстанции должны быть установлены минимум два трансформатора.

  Принимается ориентировочная мощность трансформаторов Sн.т.=400кВА

 

  Определяется  оптимальное число трансформаторов

Nт.опт. = Nт.мин. + m,        (36)

где m- дополнительно установленные трансформаторы. Величина m определяется по рисунку 4.7 /1,106/

          Nт.опт. = 2+0=2

• Определяется наибольшая реактивная мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть 0,4 кВ.

Q1p =        (37)

Q1p =

 Qр < Q1р;

 

393,17квар < 395,3квар

Принимается Q1=Qp=393,17квар; батареи конденсаторов не устанавливаются.

Суммарная мощность конденсаторных батарей  на напряжение 0,4 кВ:

Qнк1 = 0

• Определяются коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах

βн =           (38)

βн =

βав =                   (39)

βав =

По /2,452/ выбираются трансформаторы типа ТМЗ-400/10 с параметрами:

∆Рхх = 1,46кВт

∆Ркз = 5,5кВт

Iхх = 2,1%

Uкз = 4,5%

• Определяются потери активной и реактивной мощности в трансформаторах:

∆Рт = N (∆Рх + βн2 *∆Ркз)        (40)

∆Рт = 2*(1,46+0,82 * 5,5)= 9,96 кВт

∆Qт = N (∆Qх + βн2•∆Qкз) = N*             (41)