ЭСН и ЭО цеха металло-режущих станков

  Однако  радиальные схемы требуют больших  затрат на установку распределительных  центров, проводку кабеля и проводов.

  В проектируемой  работе для электроснабжения цеха металлорежущих станков на основе анализа источников литературы выбрана У/Ун-0 схема, представленная на листе формата А4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  7 Расчёт токов короткого замыкания  

  Расчет  токов К.З. необходим для выбора и проверки коммутационных аппаратов  по отключающей способности, на динамическую и термическую стойкость, на стойкость  к токам К.З. кабельных линий  и измерительных трансформаторов, для расчета токов срабатывания и коэффициентов чувствительности релейной защиты.

  Для расчётов тока КЗ методом относительных единиц составляется расчётная схема – упрощённая однолинейная схема электроустановки, в которой учитывают все источники питания (генераторы, синхронные компенсаторы, энергосистемы), трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы.

  Ток КЗ для  токоведущих частей и аппаратов  рассчитывается при нормальном режиме работы электроустановки: параллельное включение всех источников, параллельная или раздельная работа трансформаторов  и линий. Параллельная или раздельная работа зависит от режима работы секционного  выключателя на подстанциях.

  По расчётной  схеме составляется схема замещения, в которой указывается сопротивления  всех элементов и намечаются точки  для расчёта токов КЗ. Генераторы, трансформаторы большой мощности, воздушные линии обычно представляются в схеме замещения их индуктивными сопротивлениями, так как активные  сопротивления во много раз меньше индуктивных. Кабельные линии  6-10 кВ, трансформаторы мощностью 1600 кВ*А и менее в схеме замещения представляются индуктивными и активными сопротивлениями.

  Все сопротивления  подсчитывают в именованных или  относительных единицах. Способ подсчёта сопротивлений на результаты расчётов токов КЗ не влияет.

  Так же для  расчёта необходимо задаться базовыми величинами. 
 

  6.1 Составляем  расчётную схему

  

 

  6.2 Составляем  схему замещения

  

  6.3 Задаёмся базовыми значениями

  S_баз = 100 мВА

  U_баз = U_ср = 10,5 кВ

  U_{ср ВЛ} = 37 кВ

  U_{ср КЛ} = 10,5 кВ

  I_{откл. спос.} = 20 кА

  На ГПП  устанавливаем трансформатор типа ТМН – 4000/35 (Т1)

  u_к.з. = 7,5 %

 
 

  6.4 Определяем  сопротивления элементов цепи.

    6.4.1 Определяем сопротивление энергосистемы

                                                               (7.1)

    6.4.2 Определяем  сопротивление воздушной линии

                                                        (7.2)

    6.4.3 Определяем  сопротивление трансформатора Т1

                                                                        (7.3) 

    6.4.4 Определяем сопротивление кабельной линии

                                                            (7.4)

    6.4.5 Определяем  сопротивление трансформатора Т2

                                                                        (7.5)

    6.4.6 Определяем  эквивалентное сопротивление электрической цепи

                                      (7.6)

           (7.7)

  6.5 Определяем значение базового тока

                                                                                (7.8)

  6.6 Определяем  значение тока короткого замыкания

                                                                                     (7.9)

                                                                               (7.10)

  6.7 Определяем  ударный ток. (Л2. стр. 359; табл. 7,1)

                                          (7.11)

                                      (7.12) 
 
 

  8 Расчёт и выбор шинопроводов и проводников в электрических сетях напряжением 380 В 

  Распределительные шинопроводы ШРА предназначены  для передачи и распределения  электроэнергии напряжением 380/220кВ, кроме  того, имеется возможность непосредственного  присоединения к ним электроприемников  в системах с глухозаземленной нейтралью. Распределительные шинопроводы  прокладываются аналогично магистральным.

  Каждый  приемник электрической энергии  запитывается кабелем от РП отделения. Примем к прокладке кабели марки  АВВГ. Выбор такой марки кабеля обуславливается низкой коррозийной  активностью среды, защищенностью  кабеля от внешних воздействий и  повреждений.

  На промышленных предприятиях в связи с увеличением  их мощности и ростом плотности электрических  нагрузок появилась необходимость  передавать токи до 5000 А и более. В этих случаях целесообразно  применять специальные мощные шинопроводы, которые имеют преимущества перед  линиями, выполненными из большого числа  параллельно проложенных кабельных  линий. Преимущества эти следующие: большая надежность, возможность  индустриализации монтажных работ, а также доступность наблюдения и осмотра шинопроводов в процессе эксплуатации.

  Для удобства эксплуатации, надежности электроснабжения и экономическим показателям  примем следующую схему монтажа  шинопровода.

  8.1 Выбираем  шинопровод по максимальному  току [Л3; стр.49-50 ]

  8.1.1 Определяем  максимальный ток

                                                                     (8.1)

  Принимаю  шинопровод марки ШРА-73. 
 
 

  Таблица 4. Данные шинопровода ШРА-73

 

  8.2 Выбор  провода для потребителей [Л1; стр.42; табл.2,7]

    8.2.1 Определяем номинальный ток

                                                (8.2)

  Результаты  расчётов сводим в таблицу 5 

  Таблица 5. Выбор провода

9 Выбор защитной  аппаратуры в сетях  380 В 

  Автоматические  выключатели (автоматы), не обладая  недостатками предохранителей, обеспечивают быструю и надежную защиту проводов и кабелей сетей как от токов  перегрузки, так и от токов короткого  замыкания. Кроме того они используются для управления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом  автоматические выключатели совмещают  в себе функции защиты и управления.

  Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только тепловыми, либо только электромагнитными  расцепителями, либо комбинированными (тепловыми и электромагнитными). Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, электромагнитные – от токов короткого замыкания.

  Действие  тепловых расцепителей автоматов основано на использовании нагрева биметаллической  пластинки, изготовленной из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения. В расцепители  при токе, превышающем тот, на который  они выбраны, одна из пластин нагревается  больше, и вследствие большего её удлинения  воздействует на отключающий пружинный  механизм. В результате чего коммутирующее  устройство аппарата размыкается.

  Тепловой  расцепитель автомата не защищает питающую линию или асинхронный двигатель  от токов короткого замыкания. Это  объясняется тем, что тепловой расцепитель, обладая большой тепловой инерцией, не успевает нагреться за малое время  существование токов КЗ.

  Электромагнитный  расцепитель представляет собой  электромагнит, который воздействует на отключающий пружинный механизм. Если ток в катушке превышает  определенное, заранее установленное  значение (ток трогания или ток  срабатывания), то электромагнитный расцепитель  отключает линию мгновенно. Настройку  расцепителя на заданный ток срабатывания называют уставкой тока. Уставку тока на мгновенное срабатывание называют отсечкой. Электромагнитные расцепители не реагируют на токи перегрузки, если они меньше уставки срабатывания.

  В зависимости  от наличия механизмов, регулирующих время срабатывания расцепителей, автоматы разделяются на неселективные с  временем срабатывания 0,02..0,1с; селективные  с регулируемой выдержкой времени  и токоограничивающие с временем срабатывания не более 0,005с.

  По выбранной  схеме электроснабжения цеха ЦТП  должна содержать три автоматических выключателя: по одному на выходе с  каждого трансформатора и один межсекционный  выключатель. Выключатели должны выбираться по полному расчетному току, т.к. в  случае выхода из строя одного из трансформаторов  каждый из оставшихся выключателей должен пропускать полный рабочий ток.