Электроснабжение ремонтно-механического цеха

 

Выбор силовых распределительных  шкафов (ШРС) производится  исходя из количества оборудования в отделении  по току вводного аппарата. Результаты сведены в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 – Выбор силовых распределительных шкафов

Наименование узла по плану цеха	Тип шкафа	Степень защиты	, А	, А	Число отходящих линий и ном.токи предохранителей, А
ШРС1	ШРС 1-28 У3	1Р54	400	252,98	2х63+4х100+2х250
ШРС2	ШРС 1-24 У3	1Р54	400	172,73	8х100
ШРС3	ШРС 1-21 У3	1Р54	400	195	5х100
ШРС4	ШРС 1-24 У3	1Р54	250	166,5	8х100
ШРС5	ШРС 1-24 У3	1Р54	250	43,83	8х100

 

7.4 Выбор кабелей от магистрального шинопровода

 

Выбор кабелей от магистрального шинопровода  к  шкафам  и распределительным шинопроводам производим по соответствующим нагрузкам шкафов или шинопроводов по таблице 1.3.7 /1, с.22/.  Результаты расчета сведены в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 – Выбор кабелей, питающих ШР и ШРС

Наименование питающего уст-ва по плану цеха		, А	, мм2		, А	Марка кабеля
Ввод		1375,2	3х240		3х465>1328	3хВВГ(3х240+1х120)
ШР1	41		16	55,2>41		АВВГ (3х16+1х6)
ШР2	17,23		6	29,44>17,23		АВВГ (3х6+1х2,5)
ШР3	51,84		16	55,2>51,84		АВВГ (3х16+1х6)
ШР4	33,76		10	38,64>33,76		АВВГ (3х10+1х4)
ШР5	31,67		10	38,64>33		АВВГ (3х10+1х4)
ШР6	48,2		16	55,2>48		АВВГ (3х16+1х6)
ШР7	13		6	29,44>12		АВВГ (3х6+1х2,5)
ШРС1	252,98		185	255,3>252,98		АВВГ (3х185+1х50)
ШРС2	172,73		150	216,2>172,7		АВВГ( 3х150+1х50)
ШРС3	195		150	216,2>195		АВВГ (3х150+1х50)
ШРС4	166,5		150	216,2>166,5		АВВГ (3х150+1х50)
ШРС5	43,83		16	55,2>43,83		АВВГ (3х16+1х6)
ШТ1	30,3		4	32>30,3		АВВГ (3х4+1х2,5)
ШТ2	35,8		4	39>35,8		АВВГ (3х6+1х2,5)
ШТ3	30,3		4	32>30,3		АВВГ (3х4+1х2,5)
ШТ4	30,3		4	32>30,3		АВВГ (3х4+1х2,5)

 

8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

 

Сети промышленных предприятий  напряжением до 1 кВ характеризуются  большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает  существенное влияние на ток короткого  замыкания (КЗ). Поэтому в расчетах учитываем все сопротивления  короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того, учитываем активные сопротивления всех переходных контактов этой цепи. По /2/ принимаем переходные сопротивления контактов:

• 0,015 Ом – для распределительных устройств на станциях и подстанциях;
• 0,02 Ом – первичных цеховых распределительных пунктов (РП), а также на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или главных магистралей;
• 0,025 Ом – для вторичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых от первичных РП;
• 0,03 Ом – для аппаратуры, установленной непосредственно у приемников электроэнергии, получающих питание от вторичных РП.

Расчет  токов КЗ производим в именованных  единицах. Исходная схема для расчета приведена на рис. 8.1. Рассчитаем токи КЗ за защитными аппаратами на самой приближенной и самой отдаленной линиях.

Для выбора коммутационной аппаратуры необходимо рассчитать токи короткого замыкания в следующих точках:

- на вводе низкого напряжения цеховой ТП (точка К1);

- за защитными аппаратами на отходящих от магистрального шинопровода линиях - (точки К2 и К3).

Рассчитаем  сопротивление системы до Ру-10 кВ:

,             (8.1)

Активное сопротивление  в  соответствии с /8/ для энергосистемы допускается  принимать

   .                                                         (8.2)

Ом,       Ом.

 Сопротивление кабельной линии электропередач 10 кВ определим по формуле:

;                                                                 (8.3)

.                                                                (8.4)

 

 

 

 

 

Рисунок 8.1 – Исходная схема для расчета токов КЗ

 

                    Ом ,                                                             

Ом.                                   

Определим суммарное  сопротивление элементов схемы  электроснабжения высшего напряжения до цехового трансформатора по формулам:

                                     ;                                                          (8.5)

                                     .                                                         (8.6)

                                   Ом;                                                        

                                     Ом.                                                      

Приведем это сопротивление высшего напряжения к напряжению 0,4 кВ по формулам:                                     ;                                                         (8.7)

                                     ,                                                       (8.8)

где - коэффициент трансформации.

                                     Ом;                                                        

                                     Ом.   

Сопротивления трансформатора рассчитаем по формулам

.                                                 (8.9)

.                                             (8.10)

Трансформатор ТМЗ-1000/10 имеет следующие паспортные данные:

= 12,2 кВт;

= 5,5 %.

Следовательно  Ом,                                                

Ом.    

Суммарные сопротивления до точки К1 равны

;                                            (8.11)

.                                                    (8.12)

Ом;                                                       

Ом.

Трехфазный ток КЗ в точке К1 составит:

   ;                                      (8.13)

 кА.

                                                    

 

Ударный ток  КЗ в точке К1 определим по формуле:

,                                                (8.14)

где  - ударный коэффициент, равный .

кА.

 

 

 

Однофазный  ток КЗ в точке К1 составит:

   ;       (8.15)

где - суммарное активное и реактивное сопротивления прямой последовательности элементов схемы;

        - суммарное активное и реактивное сопротивления нулевой последовательности элементов схемы.

Для линии по /7/ принимаем и .

Для трансформатора по /7/ принимаем и .((

Аналогично раёссчитываем токи КЗ в других точках цеховой сети. При этом учитываем сопротивления шинопроводов, кабельных линий и переходные сопротивления контактов. В точке К2 – на шине ШР5

6,04 кА;

 8,55 кА;

кА.

В наиболее удалённой электрически точке К3 – на шине ШР5- токи короткого замыкания имеют вид по аналогичным расчётам  

        3,99кА;

5,65 кА;

        1,32 кА.

 

Следовательно токи трехфазных коротких замыканий остальных точек сети будут находится в пределах от 3,99 кА до 13,2 кА, а токи однофазных коротких замыканий будут не менее 1,32 кА.

 

 

 

 

                                                   

 

 

                       

9 РАСЧЕТНЫЙ ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЦЕХОВОЙ СЕТИ

9.1 Выбор защитных аппаратов питающей сети

 

В качестве аппарата ввода  на отходящей линии цеховой трансформаторной подстанции в комплектации с ТМЗ-1000/10 устанавливается выключатель серии АВМ-20С с А.

В качестве аппаратов ввода  на отходящих линиях, где это необходимо в соответствии с ПУЭ, устанавливаем комплектуемые с ШМА4 автоматические выключатели серии ВА52.

Выбор автоматических выключателей производится исходя из соблюдения селективности  по условиям:

;                                                       (9.1)

;                                                  (9.2)

,                                          (9.3)

где    - суммарный рабочий ток защищаемых присоединений, А;

если  , то для электромагнитного расцепителя

,                                            (9.4)  

   - пиковый ток, А

;                (9.5)

- номинальный рабочий ток  самого большого двигателя, А

;                              (9.6)

- КПД электродвигателя,  ;

- пусковой ток наибольшего  двигателя, А

,                                       (9.7)

здесь принимаем, что двигатели  всех электроприемников - серии 4А, тогда  К_п=5;

     - суммарный рабочий ток защищаемых присоединений.

Для выбранных аппаратов должно выполняться соответствие тока уставки  расцепителя кратности однофазного  КЗ:

.            (9.8)

Произведем проверку самого отдаленного от КТП автомата Я19:

А – условие выполняется.

 

Произведем проверку самого приближенного к КТП автомата Я10:

А – условие выполняется.

Таким образом, все выбранные аппараты удовлетворяют условию соответствия тока уставки расцепителя кратности однофазного КЗ.

Результаты расчета представлены в таблице 9.1.

 

Таблица 9.1 – Выбор защитных аппаратов питающей сети

 

Место установ-ки	, А	, А	Тип защитного аппарата	А	А	А
ШР1х2	41,05	189,2	ВА52-31	100>41,05	63>51,3	441>236,5
ШР2х2	17,23	81,66	ВА52-31	100>17,23	25>21,5	175>102
ШР3	51,84	203	ВА52-31	100>51,8	80>64	560>228
ШРС1	253	313,68	ВА52-37	400>253	320>310,48	3200>313,7
ШРС2	172,73	172,73	ВА52-35	250>172,73	250>237,43	2500>237,43
ШТ2	35,8	140	ВА52-31	100>35,8	63>44,9	441>175
ШР4х2	33,76	130	ВА52-31	100>33,76	63>42,2	441>162,5
ШРС5	43,83	107,49	ВА52-31	100>43,83	63>54,78	189>107,49
ШР5х2	33	163,54	ВА52-31	100>33,4	63>41,75	441>204,42
ШТ1х2	30,3	152	ВА52-31	100>30,3	63>38,9	441>152
ШР6	48,2	181,02	ВА52-31	100>48,2	63>61,56	441>181
ШРС3	195	347,94	ВА52-35	250>195	250>221,68	3000>435
ШРС4	166,5	283,14	ВА52-35	250>166,5	250>226	2500>353,92
ШР7	13,05	121,01	ВА52-31	100>13,05	25>16,31	175>151,3
ШТ3	30,3	152	ВА52-31	100>30,3	63>38,9	441>152
ШТ4	30,3	152	ВА52-31	100>30,3	63>38,9	441>152