Электроснабжение механического цеха

Производим выбор распределительных  пунктов.

Для СП-1 по [1] принимаем распределительный пункт с 4 отходящими линиями, навесного типа, со степенью защиты IP54 и умеренным климатическим исполнением марки ПР85-Ин1-3-010-54-3У3. Для СП-2, СП-3 и СП-4 выбираем аналогичные распределительные пункты, учитывая число отходящих линий каждого СП. Результаты выбора сведены в таблицу 5.

Таблица 5. Выбор распределительной сети

Наименование	Марка распределительного пункта	Число отх. линий
СП-1	ПР85-Ин1-3-010-54-3У3	4
СП-2	ПР85-Ин1-3-023-54-3У3	8
СП-3	ПР85-Ин1-3-023-54-3У3	8
СП-4	ПР85-Ин1-3-011-54-3У3	6

 

 

2.7 Расчет питающей сети и выбор электрооборудования ТП

Производим выбор шкафов РУНН КТП. По [1] принимаем вводной шкаф типа ШНВ-15У3 (I_доп = 1000 А) и один линейный шкаф типа ШНЛ-30У3 с 5 отходящими линиями (I_доп = 250 А).

Производим выбор защитных аппаратов и отходящих кабелей  для вводного и линейного шкафов. Выбираем автомат для отходящей линии 1Н (от линейного шкафа к СП-1) по условиям (17)-(19). Для этого определим пиковый ток группы ЭП:

                             (28)

где I_{пуск. max} – максимальный пусковой ток группы ЭП, А;

       I_p – расчетный ток группы ЭП;

К_и – коэффициент использования приемника с максимальным пусковым током;

I_{ном. max} – номинальный ток приемника, имеющего максимальный пусковой ток, А.

Выполняем расчет по формуле (28):

 

По [1] принимаем автомат типа ВА 51-25 с номинальным током I_н = 25А и номинальным током расцепителя I_н.р = 20А. При этом должна соблюдаться селективность действия защиты, т.е должно выполняться условие:

                                              (29)

где I_н.р.max – максимальный номинальный ток расцепителя выключателя

     последующей ступени.

Определим кратность токовой  отсечки автомата по формуле (21):

 

Принимаем для автомата ближайшее  большее значение кратности токовой  отсечки K_Т.О =10. Определим ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя I_с.р по формуле (20):

 

Выбранный выключатель проверяем  по условиям (17), (18) и (19):

 

 

 

Производим выбор силового кабеля для отходящей линии 1Н  по условиям (26) и (27). Принимаем по [1] четырехжильный кабель типа АПвП сечением 4 мм² с I_доп = 31А. Выбранный кабель проверяем по условиям (26) и (27):

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							17

 

 

 

 

 

Условия соблюдаются, следовательно, кабель выбран правильно. Для остальных  отходящих линий выбор автоматов  и кабелей производим аналогично и результаты выбора сводим в таблицу 6.

Таблица 6. Выбор питающей сети

№ пит. сети	Характеристика оборудования	Iр, А	Iпик, А	Защитный аппарат				Характеристика проводника
				Тип	Iн.а, А	Iн.р, А	Iср, А	Марка	Число и сечение жил	Iдоп, А
0	Ввод	250,6	2076	ВА 52-37	400	400	2800	АТ 30х4	-	-
1Н	Линия к СП-1	16,3	118,1	ВА 51-25	25	20	200	АПвП	4х4	31
2Н	Линия к СП-2	16,3	81,9	ВА 51-25	25	20	140	АПвП	4х4	31
3Н	Линия к СП-3	61,1	274,6	ВА 47-100	100	100	500	АПвП	4х50	147
4Н	Линия к СП-4	47,03	352	ВА 47-63	63	63	441	АПвП	4х25	95
5Н	Линия к прессу	222,45	2048,1	ВА 52-37	400	320	3200	АПвП	3х240+ 1х120	398

Производим выбор сборных  шин по условию:

                                                        (30)

где I_доп – допустимый ток выбираемых шин, А;

       I_max – рабочий ток при аварийном режиме, А.

Для однотрансформаторной подстанции рабочий ток аварийного режима I_max определяется по формуле:

                                                     (31)

 

По [7] принимаем алюминиевые шины при одном полюсе на фазу типа

АТ-30х4 с I_доп = 365А и σ_доп = 90 МПа. Выбранные шины проверяем по (30):

 

Производим выбор контрольно-измерительных  приборов и приборов учета электроэнергии. Во вводном шкафу устанавливаем:

- 3 амперметра электронной  системы типа PA194I-2K1 класса точности 0,5, с верхним пределом измерения 300/5 А, с собственной потребляемой мощностью S_потр = 3 ВА;

- 1 вольтметр электронной системы типа PZ194U-2K1 класса точности 0,5, с верхним пределом измерения 380 В, с собственной потребляемой мощностью S_потр = 3 ВА;

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							18

 

- 1 счетчик активной энергии электронной системы типа PS194P-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью S_потр = 3 ВА;

 

 

- 1 счетчик реактивной  энергии электронной системы типа PS194Q-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью S_потр=3 ВА.

В линейном шкафу устанавливаем  5 амперметров электронной системы типа PA194I-2K1 класса точности 0,5, с собственной потребляемой мощностью S_потр = 3 ВА.

Производим выбор измерительных  трансформаторов тока для вводного шкафа по условиям:

                                                    (32)

                                                   (33)

По [3] принимаем трансформаторы тока типа ТК-120 класса точности 0,5, с коэффициентом трансформации 300/5, с допустимой вторичной нагрузкой S_2.ном = 30 ВА. В вводном шкафу трансформаторы тока устанавливаем в каждую фазу. Выбранные измерительные трансформаторы тока проверяем по вторичной нагрузке по условию:

                                                  (34)

где S₂ – суммарная потребляемая мощность присоединенными измеритель-

ными приборами ∑S_приб с учетом потерь в соединительных проводах S_пров и переходных контактах S_пер, ВА.

                                    (35)

                             (36)

 

Сопротивление переходных контактов  при присоединении трех приборов и более принимается равным r_пер = 0,1 Ом.

Сечение алюминиевых соединительных проводов принимаем F = 4 мм². Определяем сопротивление соединительных проводов r_пров длиной l = 2м:

                                               (37)

где γ – коэффициент, учитывающий удельную проводимость материала

проводника; для алюминия  γ=32 м/Ом · мм².

 

Определяем суммарные потери мощности в переходных контактах и соединительных проводах:

                                  (38)

 

Определяем суммарную  потребляемую мощность измерительными приборами с учетом всех потерь по формуле (35):

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							19

 

Проверяем по условию (34):

 

 

 

Трансформаторы тока в  линейном шкафу устанавливаем на всех отходящих линиях и только в одну фазу.  Трансформаторы тока для линейного шкафа выбираем аналогично и результаты заносим в таблицу 7.

Таблица 7. Выбор измерительных трансформаторов тока

Место установки	Iр, А	Кол-во ТТ	Тип трансфор-матора тока	Коэф. транс-формации	S2.ном, ВА	S2, ВА	Класс точности
Ввод	250,6	3	ТК-120	300/5	30	20,89	0,5
Линия к СП-1	16,3	1	ТК-40	20/5	10	5,89	0,5
Линия к СП-2	16,3	1	ТК-40	20/5	10	5,89	0,5
Линия к СП-3	61,1	1	ТК-40	100/5	10	5,89	0,5
Линия к СП-4	47,03	1	ТК-40	50/5	10	5,89	0,5
Линия к прессу	222,45	1	ТК-40	300/5	10	5,89	0,5

 

 

 

 

 

						КП 0055336    ЭЛ-23-09	Лист
							20

 

 

 

2.8 Расчет сечения жил  и выбор питающих кабелей ТП

Производим выбор высоковольтного  кабеля, питающего ТП. Выбор осуществляем с учетом экономической плотности  тока. Определяем расчетный ток I_р и максимальный расчетный ток I_р.max по выражениям:

                                                 (39)

 

                                                   (40)

 

Определяем сечение провода  по экономической плотности тока:

                                                     (41)

где j_эк - экономическая плотность тока, принимаемая по справочным

данным и равна 1,4 А/мм² для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией.

 

По [1] принимаем трехжильный кабель марки АСБ сечением 16 мм² с длительно допустимым током I_доп = 75 А.

Проверяем кабель по нагреву  по условию:

                                                (42)

 

 

где - длительно допустимый ток кабеля с учетом всех поправочных

коэффициентов, определяемый по формуле:

                                     (43)

где К_ав – коэффициент, учитывающий перегрузочную способность кабеля.

 

 

Проверяем кабель по термической  устойчивости по условию:

                                                  (44)

где F_min – минимальное сечение кабеля, мм²;

       F_ст – стандартное сечение выбранного кабеля, мм².

Определяем минимальное сечение кабеля F_min по формуле:

                                                 (45)

где В_к – тепловой импульс тока короткого замыкания, А · с;

С - коэффициент выделения тепла, принимаемый по справочным данным в зависимости от материала проводника и его конструкции; принимаем для алюминия С = 98,5.

Тепловой импульс тока короткого замыкания В_к определяется по формуле:

                                       (46)

где I_∞ - номинальное значение периодической составляющей тока КЗ на