Электроснабжение электромеханического цеха

.

Значит трансформатор  выбран правильно.

 

             

 

 

 

 

 

 

 

Расчет и  выбор питающих и распределительных  линий

По назначению электрические сети делятся на питающие и распределительные.

Питающей сетью называют линии, идущие от вводно-распределительного устройства (ВРУ) до силовых распределительных пунктов в силовой сети и до групповых щитков в осветительной сети.

Распределительной сетью  называют линии, идущие от распределительных  пунктов до силовых электроприемников в силовой сети и от групповых щитков освещения до светильников в осветительной сети.

В качестве питающих линий  принимаем кабели с алюминиевыми жилами типа ААГ с бумажной изоляцией, прокладываемые в воздухе, четырехжильные.

Условие выбора кабеля по нагреву:

> ,

где   - длительно-допустимый ток кабеля, А,  /2/, с.87, табл. 4.3.18;

- расчетный ток группы электроприемников,  глава 3.

 А,

А,  мм²,   /2/, с. 87, табл. 4.3.18.

Расчет  сечения для остальных групп электроприемников аналогичен, результаты расчета сведены в таблицу 10.

Таблица 10 – Сводная ведомость  питающих линий

№ РП	Расчетный ток  РП, А	Допустимый ток  кабеля, А	Сечение, мм2
РП1 РП2 РП3 РП4	208 118 99 52	210 130 105 65	150 70 50 25

 

 

 

 

 

В качестве распределительных  линий принимаем провод с алюминиевыми

    жилами  с резиновой изоляцией, проложенными в трубе.

Условие выбора  по нагреву:

> ,

    где   - расчетный ток электроприемника;

 А,

    где   - номинальная мощность вентилятора, с. 5, таблица 1;

- номинальное напряжение сети;

- коэффициент мощности вентилятора, с. 5, таблица 1.

 А, мм²,   /2/, с. 88, табл. 4.3.24.

Расчет  сечения  для  остальных электроприемников аналогичен, результаты расчета сведены в таблицу 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Таблица  11 – Сводная ведомость распределительных  линий

Тип электроприемника	Расчетный ток, А	Допустимый ток  провода, А	Сечение, мм2
Краны мостовые	38	40	8
Манипуляторы электрические	9,7	14	1
Точильно-шлифовальные станки	6	14	1
Настольно-сверлильные станки	6,6	14	1
Токарные полуавтоматы	30,4	40	8
Слиткообдирочные станки	39,5	40	8
Сверильные станки	7	14	1
Горизонтально-фрезерные станки	21,2	30	4
Продольно-строгальные станки	30,4	40	8
Анодно-механические станки	175,5	185	70
Тельфер	15,2	16	1,5
Вентиляторы	8,5	14	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет токов  короткого замыкания

Основной причиной нарушения  нормального режима работы системы  электроснабжения является возникновение короткого замыкания в сети или элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала. Для снижения ущерба, обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов короткого замыкания, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определить токи короткого замыкания и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов короткого замыкания. 

Для выбора и проверки аппаратов и токоведущих частей принятой схемы электроснабжения необходимо произвести расчет токов короткого замыкания.

Составим расчетную схему замещения  в которую вводим все участвующие  в питании точки, асинхронные  двигатели трансформаторы и кабельные линии.

а)

 

 

 

б)

 

 

рисунок 3: а)Расчетная схема; б)схема замещения.

Схему  замещения путем  соответствующего преобразования  приведем к простейшему виду, для  определения результирующего сопротивления  относительно точки короткого замыкания.

 

 

 

 

 

 

Расчет будем вести  в именованных единицах для РП1 электроприемника №1 по плану).

1 Определяем сопротивления  кабельной линии.

1.1 Определяем сечение кабельных  линий на высокой  стороне:

,

где   - расчетный ток цеха, приложение «Расчет электрических нагрузок цеха».

- коэффициент трансформации;

;

 А;

> ,

где - длительно-допустимый ток кабеля с алюминиевыми жилами,  прокладываемого в земле,   /2/, с.87, табл. 4.3.18;

 А, мм².

1.2 Определяем сопротивления высоковольтных  кабелей:

Определяем удельные сопротивления  по таблице 1.9.5 /1/, с. 62.:

 мОм/м – для сечения кабелей с алюминиевыми жилами 16 мм²;

 мОм/м.

 мОм;

 мОм.

1.3 Приведем сопротивления  кабельной линии к низкой стороне:

 Ом;

 Ом.

2 Определяем сопротивление  трансформатора Т.

2.1 Определяем полное сопротивление  трансформатора:

,

где     - напряжение короткого замыкания, с. 24;

- номинальная мощность трансформатора, с. 24.

- номинальное напряжение на  низкой стороне.

 Ом.

2.2 Определяем активное  сопротивление трансформатора:

,

где    - потери короткого замыкания, с. 24.

 Ом.

2.3 Определим реактивное  сопротивление трансформатора:

 Ом.

3 Определяем сопротивления  рубильников и автоматов:

По /1/, с. 61, табл. 1.9.3 в зависимости от тока выбираем табличные значения рубильников:

 мОм;

 мОм;

 мОм.

4 Определяем результирующее  сопротивление цепи:

4.1 Определяем суммарное  активное сопротивление цепи:

4.2 Определяем суммарное реактивное сопротивление цепи:

4.3 Определяем полное  сопротивление цепи:

мОм.

5 Определяем ток трехфазного  короткого замыкания в т.К₁:

 

кА.

6 Определяем ударный  ток трехфазного короткого замыкания:

,

где   - ударный коэффициент;

,

где     0,01 с - время, при котором ток короткого замыкания имеет наибольшее значение;

          Т_а - время затухания апериодической составляющей;

Т_а

,

где    - угловая частота.

Т_а

с;

;

 кА.

7 Определяем сопротивления  цепи до т. К₂:

 По /1/, с. 61, табл. 1.9.3 в зависимости от тока выбираем табличные значения автоматов и рубильников:

 мОм;

 мОм;

 мОм.

 мОм;

7.1 Определяем сопротивления  низковольтных кабелей:

Определяем удельные сопротивления по таблице 1.9.5 /1/, с. 62.:

 мОм/м – для сечения кабелей с алюминиевыми жилами 185 мм²;

 мОм/м.

 мОм;

 

 

 мОм.

7.2 Определяем результирующее  активное сопротивление цепи до т. К₂

7.3 Определяем результирующее  активное сопротивление цепи  до т. К₂:

.

7.4 Определяем результирующее  полное сопротивление цепи:

мОм.

8 Определяем ток трехфазного  короткого замыкания в т. К₂:

кА.

9 Определяем ударный  ток трехфазного короткого замыкания:

;

Т_а

с.

10 Определяем ударный  коэффициент:

;

 кА.

11 Определяем сопротивления цепи до т. К₃:

По /1/, с. 61, табл. 1.9.3 в зависимости  от тока выбираем табличные значения рубильников:

 мОм

 мОм

 мОм

По /1/, с. 61, табл. 1.9.5 для сечения 50 мм² выбираем табличные удельные значения проводов:

мОм/м;

мОм/м;

мОм;

мОм.

 

11.1 Определяем результирующее  активное сопротивление цепи  до т. К₃:

 

11.2 Определяем результирующее  реактивное сопротивление цепи  до т. К₃:

.

11.3 Определяем результирующее полное сопротивление цепи:

мОм.

12 Определяем ток трехфазного  короткого замыкания в т. К₃:

кА.

13 Определяем ударный  ток трехфазного короткого замыкания:

;

Т_а

с.

14  Определяем ударный  коэффициент:

;

 А.

 

Выбор аппаратов защиты и проверка их на токи короткого замыкания

 

Плавкие предохранители устанавливаются во всех нормально  незаземленных фазах. Запрещается  их установка в нулевых проводниках. Защита плавкими предохранителями осуществляется или только от коротких замыканий (КЗ) или от КЗ и перегрузок.

Защита только от коротких замыканий устанавливается в тех случаях, когда перегрузка невозможна по технологическим причинам или функция защиты от перегрузки передана другому аппарату, например магнитному пускателю, установленному последовательно в этой же цепи.

Плавкий предохранитель осуществляет защиту только от коротких замыканий, поскольку функция защиты от перегрузки передана магнитному пускателю.

Защищаемым потребителем является наибольший по мощности асинхронный  двигатель (АД) РП1. По номинальной активной мощности АД P_ном,АД  = 55 кВт и номинальному напряжению АД U_ном,АД = 0,38 кВ выбираем АД типа 4А132М2 из /3/ со следующими номинальными данными, приведенными в таблице 12.

Таблица 12 - Данные асинхронного двигателя

Рном,АД,          кВт	Uном,АД, кВ	Iпуск/Iном,АД,, о.е.	сosφном,АД	ηАД, о.е.	Пуск двигателя
10	0,38	5	0,880	0,875	Легкий