Электрификация токарного цеха

 

 

5.3 Выбор сечений  проводов и кабелей

В качестве проводников на участках от щита силового оборудования до пусковой аппаратуры принимаем кабели АВВГ, на участках от пусковой аппаратуры до электрооборудования принимаем провода АПВ, а для трансформаторов кабель марки КГ. Проводка на участках выполненных проводом прокладывается в трубах. Выбор труб для проводки производится по таблице 6. 3. 2.

 

 Выбор сечения производим по следующим условиям:

1. По длительно допустимому  нагреву:

                                             I_ДЛ.ДОП ≥ I_Р ,                                         (5.3.1)

где I_ДЛ.ДОП – длительно допустимый ток, А, для кабелей принимаем по таблице 10.1.4 , для проводов  10.1.2.

2. По соответствию  сечения проводника току аппарата  защиты сети:

I_ДЛ.ДОП ≥ k_З · I_А.З ,                                         (5.3.2)

где k_З – коэффициент защиты, принимается равным 0,33 при использовании предохранителя для защиты от всех видов к.з., принимается равным 1 при использовании автомата с тепловым или комбинированным расцепмтелем;

       I_А.З - ток аппарата защиты, А, при использовании автоматов принимается равным току расцепителя, при использовании предохранителя принимается равным току плавкой вставки.

3.По допустимым потерям  напряжения. Расчет производится  по выражению  , принимая, что допустимые потери напряжения в силовой сети не должны превышать 4%.

 Примечание: При расчете сечений проводов для нагревателей значение номинального тока проводника умножаем на коэффициент равный 0,92.

На рисунке 8 представлена схема силовой сети. Все проводники разбиты на участки, для которых произведем расчет сечения.

 

1. Участки 1 – Н1 и 1-Н2:

По длительно допустимому  нагреву: I_Р1 = 7,4 А, I_{ДЛ.ДОП(АПВ)} = 18 А. I_{ДЛ.ДОП(АВВГ)} = 19 А.

19 ≥ 7,4 (АВВГ) F=2.5 мм²

18≥7.4 (АПВ) F=2.0 мм²

По соответствию сечения  проводника току аппарата защиты сети: k_З = 1,      I_А.З = 10 А, I_{ДЛ.ДОП(АВВГ)} = 19 А; I_{ДЛ.ДОП(АПВ)} = 18 А

19 ≥ 10 (АВВГ) F=2.5мм²

18≥7,4 (АПВ) F=2.0 мм²

По допустимым потерям напряжения: Р = 4,0 кВт, L_1-н1=13м, L_1-н2=5м С = 46 для трехфазной сети и проводников с медными жилами.

 

Фактические потери напряжения составят:

,

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 1 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х2,5).

Для участка 1-Н2 принимаем провод АПВ-3(1х2) с трубой марки Т-15.

 

Для остальных участков произведем расчет сечения аналогичным  способом.

 

2. Участки 2-Н1 и 2-Н2:

1)                                        27 ≥ 26,3 (АВВГ) F = 4 мм²

33 ≥ 26,3 (КГ) F = 2,5 мм²

2)                                        55 ≥ 40 (АВВГ) F = 10 мм²

43 ≥ 40 (КГ) F = 4 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 2 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(3х4).

Для участка 2 – Н2 принимаем провод – КГ- 1(3х4).

3. Участки 3-Н1 и 3-Н2:

1)                                        19 ≥ 2 (АВВГ) F = 2,5 мм²

4 ≥ 2 (АПВ) F = 1 мм²

2)                                        19 ≥ 2,5 (АВВГ) F = 2,5 мм²

4 ≥ 2,5 (АПВ) F = 1 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 3 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х2,5).

Для участка 3 – Н2 принимаем провод – АПВ- 3(1х1) с трубой марки Т-15.

 

4. Участки 4-Н1 и 4-Н2:

1)                                        19 ≥ 10,2 (АВВГ) F = 2,5 мм²

18 ≥ 10,2 (АПВ) F = 2 мм²

2)                                        19 ≥ 12,5 (АВВГ) F = 2,5 мм²

18 ≥ 12,5 (АПВ) F = 2 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 4 –  Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х1,5).

Для участка 4 – Н2 принимаем провод – АПВ- 3(1х1,5) с трубой марки Т-15.

 

5. Участки 5-Н1 и 5-Н2:

1)                                        19 ≥ 13,9 (АВВГ) F = 2,5 мм²

18≥ 13,9 (АПВ) F = 2 мм²

2)                                        27 ≥ 20 (АВВГ) F = 4 мм²

22 ≥ 20 (АПВ) F = 3 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

Для участка 5 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х4).

Для участка 5 – Н2 принимаем провод – АПВ- 3(1х3) с трубой марки  Т-15.

6. Участки 6-Н1 и 6-Н2:

1)                                        27 ≥ 20,4 (АВВГ) F = 4 мм²

22 ≥ 20,4 (АПВ) F = 3 мм²

2)                                        27 ≥ 25 (АВВГ) F = 4 мм²

28 ≥ 25 (АПВ) F = 4 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 6 –  Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х4).

Для участка 6 – Н2 принимаем провод – АПВ-3(1х4) с трубой марки Т-15.

7. Участки 7-Н1 и 7-Н2:

1)                                        69 ≥ 60,8 (АВВГ) F = 25 мм²

70 ≥ 60,8 (АПВ) F = 25 мм²

2)                                        82,8 ≥ 80 (АВВГ) F = 35 мм²

85 ≥ 80 (АПВ) F = 35 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

Для участка 7 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(5х35).

Для участка 7 – Н2 принимаем провод – АПВ-4(1х35) с трубой марки Т-40.

8. Участки 8-Н1 и 8-Н2

1)                                        38,6≥ 38 (АВВГ) F = 10 мм²

39 ≥ 38 (АПВ) F = 10 мм²

2)                                        55,5 ≥ 50 (АВВГ) F = 16 мм²

55 ≥ 50 (АПВ) F = 16 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

Для участка 8 – Н1 принимаем кабель АВВГ –1(5х16).

Для участка 8 – Н2 принимаем провод – АПВ-4(1х16) с прокладкой в трубе марки Т-32.

9. Участки 9-Н1 и 9-Н2

1)                                        19 ≥ 2 (АВВГ) F = 2,5 мм²

4 ≥ 2 (АПВ) F = 1 мм²

2)                                        19 ≥ 2,5 (АВВГ) F = 2,5 мм²

4 ≥ 2,5 (АПВ) F = 1 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 9–  Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х2,5).

Для участка 9 – Н2 принимаем провод – АПВ-3(1х1) с трубой марки Т-15.

 

10. Участки 10-Н1 и 10-Н2

1)                                        27 ≥ 20,4 (АВВГ) F = 4 мм²

28 ≥ 20,4 (АПВ) F = 4 мм²

2)                                        27 ≥ 25 (АВВГ) F = 4 мм²

28 ≥ 25 (АПВ) F = 4 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

Для участка 10– Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х4).

Для участка 10 – Н2 принимаем провод – АПВ-3(1х4) с трубой марки Т-15.

11. Участки 11-Н1 и 11-Н2

1)                                        32 ≥ 27,8 (АВВГ) F = 6 мм²

28 ≥ 27,8 (АПВ) F = 4 мм²

2)                                        42 ≥ 40 (АВВГ) F = 10 мм²

47 ≥ 40 (АПВ) F = 10 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

Для участка 11– Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х10).

Для участка 11 – Н2 принимаем провод – АПВ-3(1х10) с прокладкой в трубе марки Т-20.

12. Участки 12-Н1 и 12-Н2

1)                                        19 ≥ 7,4 (АВВГ) F = 2,5 мм²

18 ≥ 7,4 (АПВ) F = 2 мм²

2)                                        19 ≥ 10 (АВВГ) F = 2,5 мм²

18≥ 10 (АПВ) F = 2 мм²

3)                                     

что входит в приделы  допустимого.

 Для участка 12– Н1 принимаем кабель АВВГ –1(4х2,5).

Для участка 12 – Н2 принимаем провод – АПВ-3(1х2) с трубой марки Т-15.

 

6.Проектирование компенсации реактивной мощности.

Под компенсацией реактивной мощности понимается установка местных  источников реактивной мощности, благодаря которым повышается пропускная способность сетей и уменьшаются потери электроэнергии в линиях и трансформаторах.

 

Определяем установленную  мощность силового оборудования:

Р_у.с. = ∑Р_н,                                                                                                          (6.1)

где Р_н - номинальная мощность электроприемников ,кВт.

Р_у.с=4,0+10,0+1,1+5,5+7,5+11,0+40,0+25,0+1,1+11,0+15,0+4,0=135,2 кВт.

Определяем установленную мощность щита освещения:

Р_у.щ.о=Р_р1+Р_р2+Р_р3                                                                                                                                             (6.2)

Где Р_р1- сумма мощностей ламп первой групповой линии, кВт;

        Р_р2- сумма мощностей ламп второй групповой линии, кВт;

        Р_р3 - сумма мощностей ламп третьей групповой линии, кВт;

Р_у.щ.о=1,475+1,575+1,725=4,775 кВт

Определяем установленную мощность аварийного щита освещения:

Р_у.щ.а.о= Р_р,                                                                                                          (6.3)

Где Р_р- сумма мощностей ламп  аварийной  линии, кВт;

Р_у.щ.а.о=0,375 кВт

 

Определяем установленную  мощность:

Р_у= Р_{у.с +} Р_{у.щ.о +} Р_у.щ.а.о,                                                                                                                                      (6.4)

где Р_у.с- установленная силовая мощность, Р_у.щ.о- установленная мощность щита освещения, Р_у.щ.а.о,- установленная мощность аварийного щита освещения:

Р_у=135,2+4,775+0,375=140,35 кВт.

Определяем реактивную мощность для каждого электроприемника по формуле:

                                                     (6.5)

где Q_нi – реактивная мощность электроприемника

      Р_нi – номинальная мощность электроприемника

      tgφ_i – тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением электроприемника( для электродвигателей tgφ=0,51; для сварочных трансформаторов tgφ=1,33; для щита освещения tgφ=0,39; для щита аварийного освещения tgφ=0,48).

 

Определяем реактивную мощность для каждого электроприемника и щита освещения.

Определяем реактивную мощность первого электроприемника:

Q_н1=4,0·0,51=2,04 кВАр

Для последующих электроприемников  реактивную мощность определяем  таким  же способом:

Q_н2=10,0·1,33=13,3 кВАр

Q_н3=1,1·0,51=0,561 кВАр

Q_н4=5,5·0,51=2,8 кВАр

Q_н5=7,5·0,51=3,825 кВАр

Q_н6=11,0·0,51=5,61 кВАр

Q_н9=1,1·0,51=0,561 кВАр

Q_н10=11,0·0,51=5,61 кВАр

Q_н11=15,0·0,51=7,65 кВАр

Q_н12=4·0,51=2,04 кВАр

Определяем реактивную мощность силового оборудования:

Q_нс = ∑Q_н,                                                                                                     (6.6)

где Q_н- реактивная мощность электроприемников.

Q_нс = Q_н1+ Q_н2+ Q_н3+Q_н4+ Q_н5+ Q_н6+ Q_н9+ Q_н10 Q_н11+ +Q_н12,

Q_нс = 2,04+ 13,3+ 0,561+2,8+3,825+5,61+0,561+5,61+7,65+2,04=38,4 кВАр

Определяем реактивную мощность щита освещения:

Q_н.щ.о = Р_у.щ.о ·tgφ                                                                                         (6.7)

Q_н.щ.о=4,775·0,39=1,86 кВАр

Определяем реактивную мощность щита аварийного освещения

Q_н.ща.о = Р_у.ща.о ·tgφ