Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание
Введение
Заключение
Литература
Введение
Главными потребителями электроэнергии являются промышленные пред приятия расходующие более 70% всей вырабатываемой электроэнергии. Совре менные электроустановки и оборудование оснащаются комплектными РУ, под станциями, токопроводами и системами автоматизированного электрооборудова ния, чтобы обеспечить экономичную и надежную работу.
Современная система электроснабжения должна удовлетворять ряду тре бований: правильное определение электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, повышение коэффициента мощности, пра вильный выбор сечения проводов и кабелей, и другие технические и экономиче ские решения. Поэтому следует стремиться к созданию предприятий, обладаю щих гибкостью, которые способны с наименьшими потерями осуществить пере стройку производства.
Большое внимание уделяется вопросам создания необходимой надежности электроснабжения, обеспечения качества электрической энергии.
Электроснабжение инструментального цеха
1. Краткое описание технологического процесса
Ремонтно-механический цех завода является подсобным цехом по изго товлению передвижных электрических станций, выпускаемых заводом.
В механическом участке цеха изготавливаются на токарных станках оси, валы и другие детали; на протяжных станках калибруют шлицевые отверстия в деталях, особо точные отверстия и другие операции; на фрезерных станках вы полняют различные виды операций, начиная со шпоночных пазов на валах, осях, всевозможных выточек и кончая изготовлением деталей пространственно разно образной формы.
В термическом участке производят закаливание, отпуск, поверхностную закалку на высокочастотной установке и другие работы. Мощные пресса запрес совывают подшипники. Пневматические молоты делают предварительную обра ботку деталей. Обдирочный станок служит в основном для подготовки готовых изделий к термической обработке.
Инструментальный участок обслуживает все цеха завода, ремонтирует и вновь изготовляет измерительный инструмент, например, эталоны, скобы, проб ки, которые необходимы для данного завода.
На ремонтно-механическом участке собирают основную продукцию и в то же время производят ремонт станочного парка завода.
Электропотребители цеха относятся к третьей категории по степени беспе ребойного электроснабжения.
Спецификация технологического оборудования приведена в таблице 1.1.1.
Таблица 1.1.1
Спецификация технологического оборудования
|
№ п/п |
Наименование оборудования |
Кол, шт |
Рном, кВт |
Ки |
cos φ |
|
1 |
Доводочный станок |
1 |
0,60 |
0,14 |
0,40 |
|
2 |
Горизонтально-фрезеровальный станок н81г |
1 |
4,50 |
0,14 |
0,40 |
|
3 |
Круглошлифовальный станок Б-Шарль |
1 |
2,80 |
0,14 |
0,40 |
|
4 |
Ножницы |
1 |
2,00 |
0,20 |
0,65 |
|
5 |
Настольно-сверлильный станок НС-12А |
1 |
0,60 |
0,14 |
0,50 |
|
6 |
Токарно-карусельный станок 1531м |
1 |
10,00 |
0,17 |
0,65 |
|
7 |
Пресс 20 т |
1 |
2,80 |
0,20 |
0,65 |
|
8 |
Широкоуниверсальный фрезерный станок 675 |
3 |
1,20 |
0,14 |
0,50 |
|
9 |
Универсально фрезерный станок «Дуплекс» |
1 |
1,50 |
0,14 |
0,50 |
|
10 |
Копировально-фрезерный станок 6А461 |
1 |
1,60 |
0,14 |
0,50 |
|
11 |
Токарно-винторезный станок ТВ320 |
2 |
2,80 |
0,17 |
0,65 |
|
12 |
Пресс винтовой |
1 |
1,00 |
0,20 |
0,65 |
|
13 |
Точильный станок |
1 |
1,70 |
0,14 |
0,50 |
|
14 |
Круглошлифовальный станок 312М |
1 |
4,50 |
0,14 |
0,40 |
|
15 |
Круглошлифовальный станок 311ОМ |
1 |
1,70 |
0,14 |
0,40 |
|
16 |
Токарно-винторезный станок ТВ320ОП |
2 |
2.80 |
0.17 |
0.65 |
|
17 |
Внутришлифовальный станок «Хильд» |
1 |
2,80 |
0,14 |
0,40 |
|
18 |
Токарно-винторезный станок IK62 |
4 |
10,00 |
0,17 |
0,65 |
|
19 |
Пресс 100 т |
1 |
10,00 |
0,20 |
0,65 |
|
20 |
Копировально-фрезерный станок FRF 300x1320 |
1 |
1,50 |
0,14 |
0,50 |
|
21 |
Профилешлифовальный станок С-827 |
3 |
1,00 |
0,14 |
0,40 |
|
22 |
Широкоуниверсальный фрезерный станок 637Б |
4 |
1,70 |
0,14 |
0,50 |
|
23 |
Поперечно-строгальный станок 7м36 |
2 |
7,00 |
0,20 |
0,65 |
|
24 |
Пресс 63 т |
1 |
7,00 |
0,20 |
0,65 |
|
25 |
Горизонтально-фрезеровальный станок «Вандерер» |
1 |
6,25 |
0,14 |
0,50 |
|
26 |
Строгальный станок «Восток» |
1 |
7,80 |
0,20 |
0,65 |
|
27 |
Координатно-расточный станок |
1 |
4,50 |
0,23 |
0,65 |
|
28 |
Вентилятор |
3 |
1,00 |
0,75 |
0,80 |
|
29 |
Радиально-сверлильный станок 2А592 |
1 |
1,70 |
0,12 |
0,50 |
|
30 |
Долбежный станок 7А420 |
2 |
10,00 |
0,12 |
0,50 |
|
31 |
Отрезной станок с ножевым полотном |
2 |
1,70 |
0,20 |
0,65 |
|
32 |
Вертикально-сверлильный станок 2Б118 |
2 |
1,70 |
0,14 |
0,50 |
|
33 |
Универсально-заточный станок «3А64М» |
1 |
1,00 |
0,14 |
0,40 |
|
34 |
Плоскошлифовальный станок 3Б71М |
2 |
3,40 |
0,14 |
0,40 |
|
35 |
Внутришлифовальный станок 3А 227 |
1 |
2,80 |
0,14 |
0,40 |
|
36 |
Вертикально-сверлильный станок 2150 |
2 |
2,80 |
0,14 |
0,50 |
|
37 |
Настольно-сверлильный станок 2А106П |
2 |
0,60 |
0,14 |
0,50 |
|
38 |
Поперечно-строгальный станок 7Б35 |
6 |
4,50 |
0,20 |
0,65 |
1.2 Разработка вариантов схем электроснабжения на низком напряжении
Распределение электроэнергии во внутризаводских электрических сетях выполняется по радиальным, магистральным или смешанным схемам в зависимости от территориального размещения нагрузок, их значения и других характерных особенностей предприятия.
Радиальные схемы электроснабжения применяются в тех случаях, когда в цехе имеются отдельные крупные электроприемники (ЭП) или мелкие электроприемники распределены по площади цеха неравномерно отдельными группами. Такие схемы очень надежны, легко автоматизируются, но в то же время очень дорогие и неуниверсальные.
Магистральные схемы электроснабжения находят применение в тех случаях, когда имеется множество мелких электроприемников, равномерно распределенных по площади цеха. Их также целесообразно применять, когда технологический процесс часто меняется. Такая схема является более дешевой, гибкой, универсальной, имеет меньшие потери мощности и напряжения, обладает большой перегрузочной способностью, но при аварии на магистрали все приемники теряют питание, трудно поддаются автоматизации (сложная коммутационная аппаратура). В чистом виде радиальная и магистральная схемы электроснабжения выполняются редко.
Смешанные схемы электроснабжения применяются в том случае, когда имеются потребители, равномерно распределенные по площади цеха и отдельные группы потребителей. Такие схемы сочетают в себе достоинства радиальных и магистральных схем.
Цеховые сети распределения электроэнергии должны:
Исходя из местоположения электроприемников по площади цеха, можно предложить следующие два варианта схемы электроснабжения:
1 вариант – радиальная схема электроснабжения (в цехе установлено 9 РП, рисунок 1.2.1);
2 вариант – смешанная схема электроснабжения с применением отдельных распределительных пунктов (РП) и присоединением ЭП к радиальному шинопроводу, рисунок 1.2.2) .
Варианты схем электроснабжения представлены на рисунках 1.2.1, 1.2.2.
1.3 Расчет электрических нагрузок. Приближенный учет электрического освещения
1.3.1 Расчет электрических нагрузок
Автоматизированный расчет электрических нагрузок производим с помощью программы RELNA (PRES1).
Расчет электрических нагрузок производится методом упорядоченных диаграмм.
Результаты автоматизированного расчета представлены на с. 13 – 23.
Используем их для приближенного учета электрического освещения.
1.3.2 Приближенный учет электрического освещения
Определим номинальную активную мощность осветительной нагрузки цеха ( Pном.о, Вт):
(1.3.1)
–удельная плотность осветительной нагрузки на 100 лк,/4/;
Е = 300 лк – освещенность цеха, с.336 /4/;
А = 2640 – площадь данного цеха (ширина 66 м, длина 40 м, цех прямоугольный).
За расчетную мощность осветительной нагрузки цеха принимаем (Рс.о ):
(1.3.2)
где Рм.о – максимальная активная мощность осветительной нагрузки цеха ;
kс.о. – коэффициент спроса осветительной установки, kс.о.= 0,95 для производственных зданий, состоящих из отдельных помещений;
(1.3.3)
- реактивный коэффициент мощности, соответствующий cos= 1.
пределим расчетную максимальную нагрузку потребителя (цеха):
Pn = Pc + Pc.o. , (1.3.4)
где Pc –средняя активная мощность электрической нагрузки цеха, с. 15.
Pn = 40,456 + 45,144 = 85,6 кВт.
Определим расчетную реактивную нагрузку цеха (Qp, квар)
Qp = Qc + Qc.o. , (1.3.5)
где Qc – средняя реактивная мощность электрической нагрузки цеха, с. 15.
Qp = 55,367 + 0 = 55,367 квар.
РАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - Цех
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
1 1 0.60 0.400 0.140
2 1 4.50 0.400 0.140
3 1 2.80 0.400 0.140
4 1 2.00 0.650 0.200
5 3 0.60 0.500 0.140
6 1 10.00 0.650 0.170
7 1 2.80 0.650 0.200
8 3 1.20 0.500 0.140
9 1 1.50 0.500 0.140
10 1 1.60 0.500 0.140
11 2 2.80 0.650 0.170
12 1 1.00 0.650 0.200
13 1 1.70 0.500 0.140
14 1 4.50 0.400 0.140
15 1 1.70 0.400 0.140
16 2 2.80 0.650 0.170
17 1 2.80 0.400 0.140
18 4 10.00 0.650 0.170
19 1 10.00 0.650 0.200
20 1 1.50 0.500 0.140
21 3 1.00 0.400 0.140
22 4 1.70 0.500 0.140
23 2 7.00 0.650 0.200
24 1 7.00 0.650 0.200
25 1 6.25 0.500 0.140
26 1 7.80 0.650 0.200
27 1 4.50 0.650 0.230
28 3 1.00 0.800 0.750
29 1 1.70 0.500 0.120
30 2 10.00 0.500 0.120
31 2 1.70 0.650 0.200
32 2 1.70 0.500 0.140
33 1 1.00 0.400 0.140
34 2 3.40 0.400 0.140
35 1 2.80 0.400 0.140
36 2 2.80 0.500 0.140
37 2 0.60 0.500 0.140
38 6 4.50 0.650 0.200
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 66
Номинальная активная мощность Pном 230.850
Номинальная pеактивная мощность Qном 334.751
Эффективное число ЭП Nэ 38.395
Коэффициент использования Kи 0.175
Коэффициент максимума Kм 1.332
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.000
Сpедняя активная мощность Pc 40.456
Сpедняя pеактивная мощность Qc 55.367
Сpедний коэффициент мощности COS 0.590
Pасчетная активная мощность Pp 53.901
Pасчетная pеактивная мощность Qp 55.367
Полная pасчетная мощность Sp 77.271
Pасчетный ток Ip 0.11740
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП1
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
1 1 0.60 0.400 0.140
2 1 4.50 0.400 0.140
5 1 0.60 0.500 0.140
8 2 1.20 0.500 0.140
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 6.900
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 5
Номинальная активная мощность Pном 8.100
Номинальная pеактивная мощность Qном 16.882
Эффективное число ЭП Nэ 4.000
Коэффициент использования Kи 0.140
Коэффициент максимума Kм 3.174
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 1.134
Сpедняя pеактивная мощность Qc 2.363
Сpедний коэффициент мощности COS 0.433
Pасчетная активная мощность Pp 6.900
Pасчетная pеактивная мощность Qp 14.468
Полная pасчетная мощность Sp 16.029
Pасчетный ток Ip 0.02435
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП2
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
6 1 10.00 0.650 0.170
8 1 1.20 0.500 0.140
12 1 1.00 0.650 0.200
14 1 4.50 0.400 0.140
18 2 10.00 0.650 0.170
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 30.000
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 6
Номинальная активная мощность Pном 36.700
Номинальная pеактивная мощность Qном 48.632
Эффективное число ЭП Nэ 4.174
Коэффициент использования Kи 0.166
Коэффициент максимума Kм 2.917
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 6.098
Сpедняя pеактивная мощность Qc 7.931
Сpедний коэффициент мощности COS 0.610
Pасчетная активная мощность Pp 30.000
Pасчетная pеактивная мощность Qp 35.074
Полная pасчетная мощность Sp 46.154
Pасчетный ток Ip 0.07013
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП3
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
3 1 2.80 0.400 0.140
7 1 2.80 0.650 0.200
9 1 1.50 0.500 0.140
10 1 1.60 0.500 0.140
13 1 1.70 0.500 0.140
15 1 1.70 0.400 0.140
16 1 2.80 0.650 0.170
19 1 10.00 0.650 0.200
20 1 1.50 0.500 0.140
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 15.600
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 9
Номинальная активная мощность Pном 26.400
Номинальная pеактивная мощность Qном 39.461
Эффективное число ЭП Nэ 5.111
Коэффициент использования Kи 0.172
Коэффициент максимума Kм 2.646
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 4.548
Сpедняя pеактивная мощность Qc 6.521
Сpедний коэффициент мощности COS 0.572
Pасчетная активная мощность Pp 15.600
Pасчетная pеактивная мощность Qp 21.380
Полная pасчетная мощность Sp 26.467
Pасчетный ток Ip 0.04021
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП4
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
4 1 2.00 0.650 0.200
5 2 0.60 0.500 0.140
11 2 2.80 0.650 0.170
16 1 2.80 0.650 0.170
17 1 2.80 0.400 0.140
18 2 10.00 0.650 0.170
21 2 1.00 0.400 0.140
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 22.800
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 11
Номинальная активная мощность Pном 36.400
Номинальная pеактивная мощность Qном 48.618
Эффективное число ЭП Nэ 5.565
Коэффициент использования Kи 0.167
Коэффициент максимума Kм 2.599
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 6.068
Сpедняя pеактивная мощность Qc 7.943
Сpедний коэффициент мощности COS 0.607
Pасчетная активная мощность Pp 22.800
Pасчетная pеактивная мощность Qp 26.656
Полная pасчетная мощность Sp 35.077
Pасчетный ток Ip 0.05330
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП5
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
33 1 1.00 0.400 0.140
34 1 3.40 0.400 0.140
38 1 4.50 0.650 0.200
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 3
Номинальная активная мощность Pном 8.900
Номинальная pеактивная мощность Qном 15.343
Сpедняя активная мощность Pc 1.516
Сpедняя pеактивная мощность Qc 2.464
Сpедний коэффициент мощности COS 0.524
Pасчетная активная мощность Pp 8.900
Pасчетная pеактивная мощность Qp 15.343
Полная pасчетная мощность Sp 17.737
Pасчетный ток Ip 0.02695
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП6
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
21 1 1.00 0.400 0.140
22 3 1.70 0.500 0.140
27 1 4.50 0.650 0.230
28 3 1.00 0.800 0.750
34 1 3.40 0.400 0.140
35 1 2.80 0.400 0.140
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 10.700
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 10
Номинальная активная мощность Pном 19.800
Номинальная pеактивная мощность Qном 32.842
Эффективное число ЭП Nэ 7.493
Коэффициент использования Kи 0.253
Коэффициент максимума Kм 1.895
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 5.007
Сpедняя pеактивная мощность Qc 6.444
Сpедний коэффициент мощности COS 0.614
Pасчетная активная мощность Pp 10.700
Pасчетная pеактивная мощность Qp 19.467
Полная pасчетная мощность Sp 22.214
Pасчетный ток Ip 0.03375
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП7
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
36 1 2.80 0.500 0.140
38 2 4.50 0.650 0.200
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 3
Номинальная активная мощность Pном 11.800
Номинальная pеактивная мощность Qном 15.372
Сpедняя активная мощность Pc 2.192
Сpедняя pеактивная мощность Qc 2.783
Сpедний коэффициент мощности COS 0.619
Pасчетная активная мощность Pp 11.800
Pасчетная pеактивная мощность Qp 15.372
Полная pасчетная мощность Sp 19.379
Pасчетный ток Ip 0.02944
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП8
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
22 1 1.70 0.500 0.140
23 2 7.00 0.650 0.200
24 1 7.00 0.650 0.200
25 1 6.25 0.500 0.140
29 1 1.70 0.500 0.120
30 2 10.00 0.500 0.120
32 1 1.70 0.500 0.140
36 1 2.80 0.500 0.140
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 27.000
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 10
Номинальная активная мощность Pном 55.150
Номинальная pеактивная мощность Qном 83.701
Эффективное число ЭП Nэ 7.555
Коэффициент использования Kи 0.155
Коэффициент максимума Kм 2.351
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 8.547
Сpедняя pеактивная мощность Qc 12.440
Сpедний коэффициент мощности COS 0.566
Pасчетная активная мощность Pp 27.000
Pасчетная pеактивная мощность Qp 42.825
Полная pасчетная мощность Sp 50.626
Pасчетный ток Ip 0.07692
__________________________________________________________
PАСЧЕТ ЭЛЕКТPИЧЕСКИХ НАГPУЗОК
Нагpузки измеpяются в кВт , кваp , кВА , кА .
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объект pасчета - PП9
Номинальное напpяжение = 0.38 кВ
----------------------------------------------------------
Номеp Количество Pном Коэффициент Коэффициент
гpуппы ЭП одного ЭП мощности(СОS) использования
----------------------------------------------------------
26 1 7.80 0.650 0.200
31 2 1.70 0.650 0.200
32 1 1.70 0.500 0.140
37 2 0.60 0.500 0.140
38 3 4.50 0.650 0.200
PЕЗУЛЬТАТЫ PАСЧЕТА
Все ЭП с пеpеменным гpафиком нагpузки (гpуппа А)
Активная мощность тpех наибольших ЭП 16.800
Всего по объекту :
Количество электpопpиемников N 9
Номинальная активная мощность Pном 27.600
Номинальная pеактивная мощность Qном 33.900
Эффективное число ЭП Nэ 5.816
Коэффициент использования Kи 0.194
Коэффициент максимума Kм 2.325
Коэффициент максимума pеактивный Kм1 1.100
Сpедняя активная мощность Pc 5.346
Сpедняя pеактивная мощность Qc 6.479
Сpедний коэффициент мощности COS 0.636
Pасчетная активная мощность Pp 16.800
Pасчетная pеактивная мощность Qp 19.641
Полная pасчетная мощность Sp 25.846
Pасчетный ток Ip 0.03927
__________________________________________________________
1.4 Выбор оборудования для вариантов схем электроснабжения
а) Предполагается установка одного цехового трансформатора, так как в данном цехе основное оборудование относится к потребителям третьей категории.
Номинальная мощность каждого цехового трансформатора ( Sном.Т ), кВА:
Sном. Т ≥ ; (1.4.1)
где - расчетная максимальная нагрузка цеха, раздел 1.3, с 11;
– коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме для однотрансформаторной подстанции;
; (1.4.2)
Выбираем трансформатор ТМЗ-250/10. Его данные сведены в таблицу 1.4.1.
Таблица 1.4.1
Технические данные трансформатора ТМЗ-250/10
|
Тип |
Номинальная мощность Sном.Т, кВА |
Номинальное высшее напряжение Uв, кВ |
Номинальное низшее напряжение Uн, кВ |
Мощность КЗ Рк, кВт |
Напряжение КЗ uк, % |
|
ТМЗ |
250 |
10,0 |
0,4 |
3,7 |
4,5 |
От цехового трансформатора Т2, присоединенного к РУ – 0,4 кВ, питаются РП № 1- 9.
5,346 = 40,456 кВт;
б) Выбираем шкафы распределительные для силовых установок переменного тока серии ПР8501 без выключателя на вводе с трехполюсными выключателями на отходящих линиях типа ВА51 по расчетному току РП из условия:
Iном.шк ≥ Iр.РП , (1.4.3)
где Iр.РП - расчетный ток РП, берем из распечаток программы RELNA на с.14-22.
Сведем данные в таблицу 1.4.2.
Таблица 1.4.2
|
Номер РП |
Ip.РП ,А |
Кол-во присоединений |
Номер схемы шкафа |
Iном.шк, А |
Кол-во выключателей |
Исполнение |
|
РП1 |
24,35 |
5 |
160 |
6 |
||
|
РП2 |
70,13 |
6 |
160 |
6 |
||
|
РП3 |
40,21 |
9 |
160 |
6 |
||
|
РП4 |
53,30 |
11 |
160 |
6 |
||
|
РП5 |
26,95 |
3 |
160 |
6 |
||
|
РП6 |
33,75 |
10 |
160 |
6 |
||
|
РП7 |
29,44 |
3 |
160 |
6 |
||
|
РП8 |
76,92 |
10 |
160 |
6 |
||
|
РП9 |
39,27 |
9 |
160 |
6 |
в) Выбираем проводники, питающие распределительные шкафы в качестве которых применим кабель до 1 кВ 4-х жильный, проложенный в воздухе, типа ААШвУ.
Таблица 1.4.3
|
№ РП |
Ip,РП , А |
Iдоп, А |
Fном, мм2 |
L по плану, м |
Хо, Ом/км |
Rо, Ом/км |
|
1 |
24,35 |
45 |
16 |
15 |
0,073 |
3,12 |
|
2 |
70,13 |
95 |
35 |
24,20 |
0,0637 |
0,894 |
|
3 |
40,21 |
45 |
16 |
18,80 |
0,073 |
3,12 |
|
4 |
53,30 |
60 |
16 |
23,00 |
0,0675 |
1,95 |
|
5 |
26,95 |
45 |
16 |
8,80 |
0,073 |
3,12 |
|
6 |
33,75 |
45 |
16 |
18,00 |
0,073 |
3,12 |
|
7 |
29,44 |
45 |
16 |
8,80 |
0,073 |
3,12 |
|
8 |
76,92 |
95 |
35 |
27,00 |
0,0637 |
0,894 |
|
9 |
39,27 |
45 |
16 |
21,00 |
0,73 |
3,12 |
Примечание
- в соответствии с ПУЭ минимальное сечение PEN- проводника II уровня (кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией, проложенный в воздухе) составляет 16 мм2 с Iдоп = 60А.
Выбираем проводник, питающий распределительный шкаф РП 9, кабель 4-х жильный алюминиевый с бумажной пропитанной изоляцией, проложенный в воздухе, типа ААШвУ (4х16).
г) Выбор высоковольтного кабеля
Выбираем высоковольтный кабель, соединяющий шины ГПП 10 кВ и цеховой трансформатор, питающий цех. Выбираем кабель по трем условиям:
а) по экономической плотности тока;
б) по длительно допустимому нагреву;
в) по термической стойкости.
Рисунок 1.7.1 – Расчетная схема выбора высоковольтного кабеля.
а) По экономической плотности тока (рассматривается нормальный режим работы)
(1.7.1)
где - экономически целесообразное сечение кабеля, мм2;
= 1,6 – экономическая плотность тока (для односменного режима работы, Тм = 2000ч/год), таблица 1.3.36 /3/;
- рабочий ток кабеля
= 5,88 А, (1.7.2)
Определим экономически целесообразное сечение кабеля по формуле:
мм2.
По таблице 1.3.16 /2/выбираем ближайшее стандартное сечение 10 мм2.
б) По нагреву (рассматривается утяжеленный режим)
В нашем случае кабель должен быть рассчитан на номинальный ток цехового трансформатора. Условие выбора:
Iдоп kп.КЛ ≥ Iном.т kп.Т , (1.7.3)
где kп.КЛ = 1 – для однотрансформаторной подстанции,
kп.Т – для однотрансформаторной подстанции.
= 14,434 А (1.7.4)
По формуле (1.7.3) Iдоп ≥ А
По таблице 1.3.16 /2/ для Iдоп >14.434 А выбираем ближайшее большее стандартное сечение Fном. 2 =16 мм2 с доп = 60А.
в) По термической стойкости
, (1.7.5)
где - минимальное по термической стойкости сечение;
Ст = 90 А с1/2/мм2 – тепловая функция;
tn – приведенное время.
tn = tрз + tоткл.выкл +Та = 0,1+0,095+0,045 = 0,24 с, (1.7.6)
где tрз = 0,1 с – время действия релейной защиты (токовая отсечка), /7/;
tоткл.выкл =0,095 с – время отключения выключателя (для ВМПЭ), /8/;
Та = 0,045 с – время затухания апериодической составляющей тока КЗ, /7/;
Ik – действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начале кабельной линии.
(1.7.7)
где
– мощность короткого замыкания на шинах 10 кВ ГПП.
По формуле (1.7.5) определяем
104,76 мм2.
По таблице 1.3.16 /2/ выбираем ближайшее большее стандартное сечение Fном.3 = 120 мм2.
Из трех условий выбираем наибольшее сечение кабеля.
Окончательно выбираем кабель типа ААШвУ (3х120) мм2.
г) Выбор автоматических воздушных выключателей к РП.
Выбираем автомат, защищающий линию, питающую РП.
Автоматизированный выбор автоматических воздушных выключателей производится с помощью программы AVTOMAT(PRESS 6).
Используя данную программу, были получены следующие результаты, которые приведены в таблице 1.4.4.
Таблица 1.4.4
Данные автоматов радиальной схемы электроснабжения
|
№ РП |
Ip,РП, А |
Тип ав- томата |
Iном.А, А |
Iном.Р, А |
Iдоп, А |
Fном, мм2 |
L м |
|
1 |
24,35 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
45 |
16 |
15,00 |
|
2 |
70,13 |
ВА51-31 |
100 |
40 |
45 |
35 |
24,20 |
|
3 |
40,21 |
ВА51-31 |
100 |
40 |
45 |
16 |
18,80 |
|
4 |
53,30 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
45 |
16 |
23,00 |
|
5 |
26,95 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
45 |
16 |
8,80 |
|
6 |
33,75 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
45 |
16 |
18,00 |
|
7 |
29,44 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
45 |
16 |
8,80 |
|
8 |
76,92 |
ВА51-31 |
100 |
63 |
75 |
35 |
27,00 |
|
9 |
39,27 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
45 |
16 |
21,00 |
Результаты автоматизированного расчета выбора АВ приведены на с.43.
1.5 Выбор оптимальной схемы электроснабжения на обосновании технико-экономических расчетов
1.5.1 Исходные данные
При проектировании системы электроснабжения промышленного предприятия (цеха) выбирают наиболее целесообразный вариант схемы на основе всестороннего анализа технических и экономических показателей. Основными экономическими показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные эксплуатационные (текущие) расходы. Наиболее экономичный вариант электроустановки требует наименьшего значения полных приведенных затрат (укрупненные показатели) (З, руб/год)
З = Е * К + Со * ΔРм , (1.5.1)
где Е (1/год) – коэффициент отчисления от капиталовложений (нормативный коэффициент эффективности, отчисления на амортизацию, отчисления на текущий ремонт Е = Ен +Еа+ Ет.р) :
К (руб) – единовременные капиталовложения с учетом монтажа;
Со (руб/кВт*год) – удельная стоимость потерь (стоимость 1 кВт максимальных активных нагрузочных потерь).
где α и β – ставки тарифа на электроэнергию (тариф двухставочный), /4/:
Тм = 2000 ч/год – число часов использования максимума нагрузки, (с.80/6/);
τ м = 920 ч/год – число часов использования максимума потерь, (с.80/6/);
ΔРм (кВт) – максимальные потери активной мощности в линиях, таблица 1.5.7.
(1.5.3)
В курсовом проекте следует учесть кабели к РП (таблица 1.5.1), электрооборудование РП и ШРА при питании ЭП и электрооборудование на РУ - 0,4 кВ, для питания самого РП и ШРА (таблица 1.5.2), шинопроводы (таблица 1.5.3). Справочные данные для ТЭР взяты из литературы /4/.
Таблица 1.5.1
Монтаж силовых кабелей напряжением до 1 кВ (по полкам)
|
Сечение кабеля, мм2 |
Уд. затраты на монтаж, руб./100м |
Уд. стоимость материалов(ААШвУ), руб./100м |
|
4 |
39,5 |
50 |
|
6 |
39,5 |
58 |
|
10 |
39,5 |
63 |
|
16 |
39,5 |
72 |
|
25 |
39,5 |
85 |
|
35 |
39,5 |
100 |
|
50 |
54,3 |
122 |
|
70 |
54,3 |
157 |
|
95 |
54,3 |
190 |
|
120 |
58,5 |
224 |
|
150 |
58,5 |
262 |
|
185 |
66,7 |
315 |
|
240 |
66,7 |
394 |
Таблица 1.5.2
Электрооборудование при питании РП, ШРА
|
Мощность ЭП, кВт, до |
Затраты на монтаж, Руб /1 ЭП |
Цены на электро- оборудование, руб/1 ЭП |
|
10 |
14 |
46 |
|
17 |
14,6 |
46 |
|
40 |
29,6 |
46 |
|
47 |
42,6 |
104 |
|
75 |
80,6 |
104 |
|
100 |
80,6 |
104 |
|
160 |
90,6 |
140 |
|
315 |
111,6 |
500 |
Таблица 1.5.3
Шинопроводы закрытые распределительные
|
ШРА на ток, А |
Уд.затраты на монтаж, руб/100м |
Уд.стоимость материалов, руб/100м |
|
250 |
452 |
1725 |
|
400 |
452 |
2205 |
|
630 |
452 |
2895 |
1.5.2 Технико-экономический расчет радиальной схемы
Таблица 1.5.4
Монтаж силовых кабелей напряжением до 1 кВ (по полкам)
|
№ РП |
Сечение кабеля, мм2 |
Длина кабеля, м |
Затраты на монтаж, руб. |
Стоимость материалов (ААШвУ), руб. |
|
1 |
16 |
15,00 |
5,93 |
9,45 |
|
2 |
35 |
24,20 |
9,68 |
15,44 |
|
3 |
16 |
18,80 |
9,09 |
14,50 |
|
4 |
16 |
23,00 |
7,31 |
11,66 |
|
5 |
16 |
8,80 |
2,37 |
3,78 |
|
6 |
16 |
18,00 |
7,11 |
11,34 |
|
7 |
16 |
8,80 |
3,56 |
5,67 |
|
8 |
35 |
27,00 |
11,06 |
23,80 |
|
9 |
16 |
21,00 |
8,30 |
13,23 |
|
Итого |
- |
- |
64,41 |
108,87 |
Таблица 1.5.5
Монтаж электрооборудования на РУ-0,4 кВ для питания РП
|
№ РП |
Количество ЭП, Присоединенных к РП |
Расчетная мощность РП РР, кВт |
Затраты на монтаж, руб. |
Цены на электрооборудование руб. |
|
1 |
5 |
6,9 |
70 |
230 |
|
2 |
6 |
30 |
177,6 |
276 |
|
3 |
9 |
15,6 |
131,4 |
414 |
|
4 |
11 |
22,8 |
325,6 |
506 |
|
5 |
3 |
8,9 |
42 |
138 |
|
6 |
10 |
10,7 |
146 |
460 |
|
7 |
3 |
11,8 |
43,8 |
138 |
|
8 |
10 |
27 |
296 |
460 |
|
9 |
9 |
16,8 |
126 |
414 |
|
Итого |
1358,4 |
3036 |
Таблица 1.5.6
Монтаж электрооборудования РП для питания ЭП
|
№ РП |
Кол ЭП |
Мощность ЭП, кВт |
Затраты на монтаж, руб. |
Цены на электрооборудование, руб. |
|
1 |
5 |
0,6+4,5+0,6+2*1,2 |
14*5=70 |
46*5=230 |
|
2 |
6 |
10+1,2+1+4,5+2*10 |
14*6=84 |
46*6=276 |
|
3 |
9 |
2,8+2,8+1,5+1,6+1,7+1,7+2,8+10+1,5 |
14*9=126 |
46*9=414 |
|
4 |
11 |
2+2*0,6+2*2,8+2,8+2,8+2*10+2*1 |
14*11=154 |
46*11=506 |
|
5 |
3 |
1+3,4+4,5 |
14*3=42 |
46*3=138 |
|
6 |
10 |
1+3*1,7+4,5+3*1+3,4+2,8 |
14*10=140 |
46*10=460 |
|
7 |
3 |
2,8+2*4,5 |
14*3=42 |
46*3=138 |
|
8 |
10 |
1,7+2*7+7+6,25+1,7+2*10+1,7+2,8 |
14*10=140 |
46*10=460 |
|
9 |
9 |
7,8+2*1,7+1,7+2*0,6+3*4,5 |
14*9=126 |
46*9=414 |
|
Итого |
- |
- |
924 |
3036 |
Таблица 1.5.7
Определение максимальных потерь активной мощности в линиях
|
№ РП |
Ip РП, А |
F, мм2 |
L, км |
Rуд, Ом/км |
R, Ом |
ΔРм, кВт |
|
1 |
24,35 |
16 |
15,00 |
3,12 |
0,04680 |
0,00342 |
|
2 |
70,13 |
35 |
24,20 |
3,12 |
0,07644 |
1,12774 |
|
3 |
40,21 |
16 |
18,80 |
3,12 |
0,07176 |
0,34807 |
|
4 |
53,30 |
16 |
23,00 |
3,12 |
0,05772 |
0,49193 |
|
5 |
26,95 |
16 |
8,80 |
3,12 |
0,01872 |
0,04078 |
|
6 |
33,75 |
16 |
18,00 |
3,12 |
0,05616 |
0,19191 |
|
7 |
29,44 |
16 |
8,80 |
3,12 |
0,02808 |
0,07302 |
|
8 |
76,92 |
35 |
27,00 |
1,25 |
0,0350 |
0,62125 |
|
9 |
39,27 |
16 |
21,00 |
3,12 |
0,6552 |
3,03122 |
|
Итого |
- |
- |
- |
- |
- |
5,92934 |
Так как все цены устарели, то для того, чтобы найти величину затрат для нашего времени, необходимо полученный результат умножить на поправочный коэффициент с учетом инфляции к=75.
По формуле (1.5.1) определяем годовые затраты для радиальной схемы электроснабжения:
З = Екл · Ккл +Ерп·Крп + Со · ΔРм = 0,152·(64,41+108,87)·70+0,193· ·(1358,47+3036+924+3036) · 70+1705,68 · 5,92934 = 124826,126 руб/год.
1.6 Компенсация реактивной мощности
1.6.1 Расчетная схема
Расчет компенсации реактивной мощности производится для схемы показанной на рисунке 1.6.1.
Рисунок 1.6.1
Источниками реактивной мощности являются: энергосистема (С), высоковольтные синхронные двигатели (СД), батареи конденсаторов (БК).
1.6.2 Исходные данные
Исходными данными для данной программы являются:
а) расчетная активная нагрузка 0,4 кВ (Pp, кВт)
Рр = Рс, Т2 + Рс.о = 40,456 + 45,144 = 85,60 кВт,
где Рс – средняя активная нагрузка на один наиболее загруженный цеховый трансформатор Т2;
Рс.о – средняя активная нагрузка освещения, Рс.о = 45,144 кВт, с. 10.
б) расчетная реактивная нагрузка 0,4 кВ (Qp, квар)
Qp = Qc, T2 + Qc.o = 55,367 + 0 = 55,367 квар,
где Qc –средняя реактивная нагрузка на один наиболее загруженный цеховый трансформатор;
Qc.o – средняя реактивная нагрузка освещения, Qc.o = 0 квар, с. 10
в) Sном.т = 250 кВА – номинальная мощность цехового трансформатора 10/0,4 кВ;
г) максимальный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме kз.т = 0,7 (для однотрансформаторной подстанции), /5/;
д) высшее напряжение подстанции питающей сеть 10 кВ Uном.вн = 110 кВ
е) режим работы – односменный:
1) Тм = 2000 ч/год – число часов использования максимума нагрузки,
2) τм = 920 ч/год – число часов использования максимума потерь,/ 6 /;
ж) тариф на электроэнергию – двухставочный:
1) плата за 1 кВт*ч электроэнергии β = 0,588 руб/кВт·ч (для Чувашэнерго),/4/
2) плата за 1 кВт максимальной нагрузки α = 211 руб/кВт·мес (для Чувашэнерго), /4/;
з) удельная стоимость конденсаторов 0,38 кВ kу = 400 руб/квар;
и) номер группы энергосистемы NЭС = 4 (Чувашэнерго),/4/;
к) высоковольтные СД:
1) номинальное напряжение СД Uном.СД = 10 кВ;
2) количество групп однотипных СД kгр = 1;
3) количество однотипных СД в данной группе NСД =1;
4) номинальная активная мощность одного СД Рном.СД = 800 кВт;
Коэффициент загрузки по активной мощности kзагр = 0,83. Автоматизированный расчет компенсации реактивной мощности производится с помощью программы KRM (PRES1). Результаты расчета приведены в распечатке на с. 37.
КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Расчетная нагрузка 0.4 кВ: Pp = 85.6 кВт, Qp = 55.4 квар
Номинальная мощность трансформаторов 10/0.4 кВ Sт = 250 кВ*А
Максимальный коэффициент загрузки Т в нормальном режиме = 0.70
Высшее напpяжение п/ст, питающей сеть 10 кВ = 110 кВ
Режим работы - односменный
Число часов использования максимума нагрузки Тм = 2000 ч/год
Число часов использования максимума потерь tм = 920 ч/год
Тариф на электроэнергию - двухставочный
Плата за 1 кВт максимальной нагрузки = 211.00 руб/кВт*мес
Плата за 1 кВт*ч электроэнергии = 0.59 руб/кВт*ч
Удельная стоимость конденсаторов 0.38 кВ = 400.00 руб/квар
Номер группы энергосистемы = 4
Коэффициент отличия стоимости электроэнергии k = 0.9
Высоковольтные синхронные двигатели 10 кВ
Номер Колич. Рном Qном D1 D2 Кзагр.
кВт квар кВт кВт
1 1 800 408 2.79 4.06 0.83
РАСЧЕТЫ
Удельная стоимость потерь Со = 1.71 т.руб/кВт*год
Затраты первые БК 0.38 кВ З1бк = 88.02 т.руб/Мвар*год
Затраты первые СД (т.руб/Мвар*год)
11.66
Затраты вторые СД (т.руб/Мвар**2*год)
41.60
Располагаемая реактивная мощность СД (квар)
520.6
Экономический коэффициент реактивной мощности
Tg(fi)э = 0.56
Экономическая реактивная мощность энергосистемы
Qэ = 47.9 квар
Допустимая через трансформаторы мощность Qдоп = 152.6 квар
Этапы распределения Qp (квар) между источниками :
Этап СД1 C БК
1 521 0 0
2 55 0 0
РЕЗУЛЬТАТЫ
Реактивная мощность источников (квар)
Синхронные двигатели
55.4
Энергосистема Конденсаторы 0.38 кВ
0.0 0.0
Итого : 55.4
1.7 Выбор электрических аппаратов. Расчетно-монтажная таблица
1.7.1 Выбор высоковольтного выключателя
Расчетные условия КЗ для выбора электрических аппаратов
- расчетная схема КЗ (исходные данные) тип «система»;
- расчетная точка КЗ: принимается точка при КЗ в которой, выбираемый проводник или аппарат находится в наиболее тяжелых условиях. В нашем случае: выключатель Q2 точка К1;
- расчетный вид КЗ: принимаем трехфазное КЗ;
- расчетное время КЗ: tоткл. =tосн.РЗ + tполн.выкл ,
где tполн.выкл = tсоб.выкл. + tгор.дуги;
время к моменту размыкания контактов выключателя τ = tрз min + tсоб.выкл,
где tрз min = 0,01 с – токовая отсечка.
Выберем выключатель, расположенный на линии от ГПП до цеховой трансформаторной подстанции:
(1.7.8)
Из табл. 5.1 /13/ выбираем выключатель типа ВМПЭ-10-630-31,5УЗ.
Проверим его при следующих данных:
tоткл = tр.з + tном.выкл = 0,1 +0,095 =0,195 с. (1.7.9)
где tр.з - время срабатывания релейной защиты;
tном.выкл – номинальное время выключателя,
Та = 0,05 с – апериодическая составляющая тока короткого замыкания за трансформатором ГПП.
tп = tоткл. + Та = 0,195 + 0,05 =0,245 с. (1.7.10)
τ = tmin.рз + tсобс.откл. = 0,01 +0,07 = 0,08 с – время к моменту зажигания дуги на контактах выключателя.
Ток, протекающий через выключатель, при при коротком замыкании за выключателем, где Sk = 180 МВА – данные по генплану цеха:
Ударный ток КЗ равен
Апериодическая составляющая тока КЗ равна
Импульс квадратичного тока КЗ от периодической и апериодической составляющей тока КЗ:
кА2с.
Параметры выключателя и расчетные величины сведены в таблицу 1.7.2.1.
Таблица 1.7.2.1
|
Параметры выключателя ВМПЭ –10-250-31,5УЗ |
Расчетные величины |
|
Выключатель внутренней установки |
ЗРУ |
|
Uном = 10 кВ |
Uном.РУ =10 кВ |
|
Iном = 250 А |
Iраб.утяж = 14,434 А |
|
Iном.откл = 31,5 кА |
In = 9,897 кА |
|
∙ Iном.откл = 44,548 кА |
∙ Iп + = ∙9,897 + 2,825 = 16,821 кА |
|
Iпр.ск.ампл = 52 кА |
Iуд = 25,369 кА |
|
I2ном.т ∙tном.т = 31,52 ∙ 8 = 7938 кА2с |
В = 23,998 кА2с |
Выключатель ВМПЭ-10-630-31,5УЗ удовлетворяет всем условиям выбора.
1.7.2. Условия выбора автоматического воздушного выключателя
Защита автоматами осуществляется или только от коротких замыканий, или от коротких замыканий и перегрузки.
Защита только от коротких замыканий устанавливается в тех случаях, когда перегрузка невозможна по технологическим причинам, либо функция защиты от перегрузки передана другому аппарату, например, магнитному пускателю, установленному последовательно в этой же цепи.
Во всех случаях открытой электропроводки с горючей оболочкой и в пожароопасных помещениях защита от перегрузки обязательна.
Для надежного срабатывания защиты ток КЗ (в том числе и ток замыкания на корпус оборудования в сети с глухозаземленной нейтралью) должен превышать не менее, чем в 3 раза номинальный ток или уставку тока расцепителя автомата, имеющего обратно зависимую от тока характеристику и в 1,1 раза максимальное значение уставки тока мгновенного срабатывания, если автомат имеет только отсечку.
Uном ≥ Uном.сети .
Iном ≥ Iр.
Iном ≥ Iр,
Iотс ≥ Iпик.
Первое условие относится к расцепителю с обратнозависимой от тока характеристикой, второе – к максимальному мгновенно действующему расцепителю (отсечке). С учетом коэффициента запаса второе условие может быть представлено:
Iотс ≥ 1,5 · Iпик.
Если автомат защищает только от коротких замыканий, то Iотс ≤ 4,5·Iдоп, когда имеется только отсечка;
Iном.р ≤ Iдоп, когда имеется расцепитель с обратнозависимой от тока характеристикой ( независимо от наличия отсечки).
Если автомат защищает от перегрузки и от коротких замыканий, то Iном.р ≤ 0,8·Iдоп для проводников с горючей оболочкой или проводиков в пожаро- и взрывоопасных помещениях;
Iном.р ≤ Iдоп в остальных случаях.
Iоткл ≥ Iк ,
iдин ≥ i уд ,
где Iоткл - ток отключения автомата ( предельная коммутационная способность);
Iк - периодическая составляющая тока короткого замыкания,
iдин – ток динамической стойкости автомата,
iуд – ударный ток короткого замыкания.
Для рассматриваемых в программе автоматов в сети 380 В и при соблюдении первого условия второе выполняется автоматически, поэтому проверка осуществляется только по первому условию.
1.7.3 Расчетно-монтажная таблица
Составим расчетно-монтажную таблицу для характерного РП.
Расчетно-монтажная таблица состоит из данных по автоматам к ЭП (электроприемникам), проводам к ЭП, магнитным пускателям и самим ЭП.
Автоматы к ЭП и провода к ЭП рассчитаем по программе AVTOMAT (PRESS6). Результаты представлены на с. 52…56. Также занесем их в расчетно-монтажную таблицу, с. 57.
Также для составления расчетно-монтажной таблицы нужно выбрать магнитные пускатели. По таблице 3.69 /4/ выбираем магнитный пускатель трехфазного тока на напряжение до 600 В со степенью защиты IP54 типа ПМА.
1.7.4 Выбор автоматических воздушных выключателей, защищающих линии питающих РП и ЭП
Результаты автоматизированного расчета, произведенного с помощью программы AVTOMAT (PRESS 6), приведены на с. 43…56.
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП1
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 8.100
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.140
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 3.174
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.430
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 4.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.400
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 19.534 A
Пусковой ток двигателя Iп = 146.508 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.444
Расчетная активная мощность группы Pp = 3.599 кВт
Расчетный ток группы Ip = 12.718 A
Пиковый ток группы Iпик = 150.545 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 25.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 3.8
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 25.0 10 3.8
ВА52-31 *) 100 25.0 10 12.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
3.8 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП2
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 36.700
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.166
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 2.917
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.649
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 10.000
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 26.562 A
Пусковой ток двигателя Iп = 199.215 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.484
Расчетная активная мощность группы Pp = 17.771 кВт
Расчетный ток группы Ip = 41.603 A
Пиковый ток группы Iпик = 227.955 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 40.0 40.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 15.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
15.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП3
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 26.400
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.172
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 2.646
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.589
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 10.000
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 26.562 A
Пусковой ток двигателя Iп = 199.215 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.455
Расчетная активная мощность группы Pp = 12.015 кВт
Расчетный ток группы Ip = 30.993 A
Пиковый ток группы Iпик = 218.119 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 40.0 40.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 15.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
15.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП4
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 10.000
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.167
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 2.599
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.649
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 10.000
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 26.562 A
Пусковой ток двигателя Iп = 199.215 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.434
Расчетная активная мощность группы Pp = 4.340 кВт
Расчетный ток группы Ip = 10.161 A
Пиковый ток группы Iпик = 197.847 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 31.5 31.5
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 15.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
15.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП5
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 4.500
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 1.000
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.000
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.700
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 4.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 12.021 A
Пусковой ток двигателя Iп = 90.159 A
Коэффициент спроса группы Кс = 1.000
Расчетная активная мощность группы Pp = 4.500 кВт
Расчетный ток группы Ip = 9.767 A
Пиковый ток группы Iпик = 87.905 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 16.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 3.8
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 16.0 10 3.8
ВА52-31 *) 100 16.0 10 12.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
3.8 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП6
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 19.800
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.253
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.895
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.481
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 4.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.880
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 8.879 A
Пусковой ток двигателя Iп = 66.595 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.479
Расчетная активная мощность группы Pp = 9.493 кВт
Расчетный ток группы Ip = 29.985 A
Пиковый ток группы Iпик = 92.323 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 31.5 31.5
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 7 7
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 15.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
15.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП7
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 11.800
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 1.000
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 1.000
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.700
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 4.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 12.021 A
Пусковой ток двигателя Iп = 90.159 A
Коэффициент спроса группы Кс = 1.000
Расчетная активная мощность группы Pp = 11.800 кВт
Расчетный ток группы Ip = 25.612 A
Пиковый ток группы Iпик = 103.749 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 25.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 7
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 3.8
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 25.0 7 3.8
ВА52-31 *) 100 25.0 7 12.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
3.8 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП8
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 55.150
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.155
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 2.351
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.533
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 10.000
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.500
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.880
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 34.531 A
Пусковой ток двигателя Iп = 258.979 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.364
Расчетная активная мощность группы Pp = 20.097 кВт
Расчетный ток группы Ip = 57.287 A
Пиковый ток группы Iпик = 303.683 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 63.0 63.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 18.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
18.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 75.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 25.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Группа электроприемников РП9
Номинальная активная мощность группы ЭП Pн (кВт) : 27.600
Коэффициент использования группы ЭП Ки : 0.194
Коэффициент максимума группы ЭП Км : 2.325
Расчетный коэффициент мощности группы ЭП cos fр : 0.650
Данные мощного двигателя с наибольшим пусковым током :
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт) : 7.800
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 20.837 A
Пусковой ток двигателя Iп = 156.275 A
Коэффициент спроса группы Кс = 0.451
Расчетная активная мощность группы Pp = 12.449 кВт
Расчетный ток группы Ip = 29.099 A
Пиковый ток группы Iпик = 175.976 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номинальный ток автомата I ном (А) 100 100
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 31.5 31.5
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 6.0 15.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
6.0 кА - для ВА51-31
15.0 кА - для ВА52-31
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 45.00
(Кабель в воздухе, алюмин. жилы, бумажная изол., 10.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель(26)
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 7.800
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия КПДн ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 20.837 A
Пусковой ток двигателя Iп = 156.275 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 25.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 3.8
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 25.0 10 3.8
ВА52-31 *) 100 25.0 10 12.0
*) ВА52 следует применять вместо ВА51, если требуется
повышенная коммутационная способность.
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
3.8 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 28.00
(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 4.0 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель (31)
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 1.700
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия КПДн ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 4.541 A
Пусковой ток двигателя Iп = 34.060 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 6.3
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 2.0
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 6.3 10 2.0
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
2.0 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 19.00
(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 2.5 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель(32)
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 1.700
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.500
Коэффициент полезного действия КПДн ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 5.904 A
Пусковой ток двигателя Iп = 44.278 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 8.0
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 2.0
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 8.0 10 2.0
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
2.0 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 19.00
(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 2.5 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель(37)
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 0.600
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.500
Коэффициент полезного действия КПДн ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 2.084 A
Пусковой ток двигателя Iп = 15.628 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 6.3
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 7
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 2.0
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 6.3 7 2.0
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
2.0 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 19.00
(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 2.5 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ
Исходные данные
Защищаемый потребитель : Асинхронный электродвигатель(38)
Номинальная активная мощность двигателя Рн (кВт): 4.500
Кратность пускового тока Iп/Iн : 7.50
Коэффициент мощности cos fн : 0.650
Коэффициент полезного действия КПДн ( o.e.) : 0.875
Длительность пуска t п ( с ) : 1.50
Расчет
Номинальный ток двигателя Iн = 8.879 A
Пусковой ток двигателя Iп = 66.595 A
- АВТОМАТЫ С КОМБИНИРОВАННЫМ РАСЦЕПИТЕЛЕМ СЕРИИ ВА51 И ВА52 -
Данные выбранных автоматов при U сети = 380 В :
Тип автомата ВА51-25
Номинальный ток автомата I ном (А) 25
Номинальный ток расцепителя I ном.р (А) 12.5
Ток отсечки I отс / I ном.р (о.е.) 10
Предельная коммутац. способн. I откл (кА) 2.5
При отсутствии выбранных можно использовать автоматы :
Тип автомата I ном I ном.р I отс / I ном.р I откл
А А о.е. кА
ВА51-31 100 12.5 10 2.5
ПРОВЕРКА АВТОМАТА НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ :
Наибольший ток к.з. за автоматом
I к должен быть меньше I откл
пpедельной коммутационной способности автомата
2.5 кА - для ВА51-25
CОГЛАСОВАНИЕ РАСЦЕПИТЕЛЯ С ЗАЩИЩАЕМЫМ ПРОВОДНИКОМ :
Допустимый ток защищаемого проводника Iдоп (А) : 19.00
(Изолированный провод в трубе, алюминиевые жилы, 2.5 мм2)
I ном.р < I доп
Расцепитель автомата согласуется с защищаемым проводником.
_____________________________________________________________
1.8 Расчет токов трехфазного 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 электрооборудовании при протекании токов короткого замыкания, а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование, защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ.
Рисунок 1.8.1 – Расчетная схема
Исходные данные:
- напряжение системы (Uc) – 10,5 кВ;
- мощность короткого замыкания на шинах 10 кВ ГПП (Sk) – 180 МВА;
- номинальное сечение высоковольтного кабеля (FKL1) – 120 мм2;
- длина кабеля (L) – 0,7 км;
- высшее напряжение трансформатора (Uвн)- 10,5 кВ;
- низшее напряжение трансформатора (Uнн) – 0,4 кВ;
- мощность КЗ трансформатора (Рк) – 3,7 кВт;
- напряжение КЗ трансформатора (uk) – 4,5 %;
- номинальный ток вводного автомата (Iном.А.ввод) – 250 А;
- номинальный ток автомата для защиты РП 9 (Iном.А) – 100 А;
- номинальное сечение кабеля с бумажной изоляцией, проложенного к РП9 16 мм2;
- номинальное сечение изолированного провода в трубе, проложенного к АД – 6 мм2;
- длина кабеля, проложенного к РП 9 – 0,021 км.
Автоматизированный расчетов токов трехфазного КЗ проводится с помощью программы TKZ (PRESS2). Результаты расчетов приведены в распечатках на с.60.
PАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Типы последовательных элементов :
1 Источник
2 Реактоp
3 Тpансфоpматоp
4 Линия
5 Автомат
6 Дpугой элемент ( X и R,Ом )
Номеpа элементов 1 2 3 4 5 6 7 8
Типы элементов 1 4 3 5 5 4 5 4
ИCХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1) Источник : U = 10.50 кB , Sкз = 180.00 МВА
2) Кабель
Матеpиал жил : Алюминий , Fном = 120 мм2
Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)
0.081 0.258 0.700
3) Тpансфоpматоp :
Sтp (МВА) , Uв (кВ) , Uн (кВ) , Uк (%) , Pкз (кВт)
0.25 10.50 0.40 4.50 3.70
4)Автомат : Iном = 400 A
5)Автомат : Iном = 100 A
6) Кабель
Матеpиал жил : Алюминий , Fном = 16 мм2
Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)
0.068 1.940 0.033
7)Автомат : Iном = 100 A
8) Изолированый провод в трубе
Матеpиал жил : Алюминий , Fном = 6 мм2
Xу(Ом/км) , Rу(Ом/км) , L (км)
0.100 5.170 0.006
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИ ТPЕХФАЗНОМ К.З. В ТОЧКЕ ЗА ЭЛЕМЕНТОМ
_____________________________________________________________________________
Точка Напpяжение Ток к.з. Ток к.з. Удаpный
к.з. ном.сети пеpиодич. удаpный коэффициент
кВ кА кА
_____________________________________________________________________________
1 10.000 9.873 25.128 1.800
2 10.000 8.590 16.390 1.349
3 0.380 7.369 14.127 1.356
4 0.380 7.283 13.741 1.334
5 0.380 6.875 12.451 1.281
6 0.380 2.763 3.910 1.001
7 0.380 2.685 3.799 1.001
8 0.380 2.003 2.833 1.000
Заключение
Радиальные схемы электроснабжения применяются в тех случаях, когда в цехе имеются отдельные крупные электроприемники (ЭП) или мелкие электроприемники распределены по площади цеха неравномерно отдельными группами. Такие схемы очень надежны, легко автоматизируются, но в то же время очень дорогие и неуниверсальные.
Магистральные схемы электроснабжения находят применение в тех случаях, когда имеется множество мелких электроприемников, равномерно распределенных по площади цеха. Их также целесообразно применять, когда технологический процесс часто меняется. Такая схема является более дешевой, гибкой, универсальной, имеет меньшие потери мощности и напряжения, обладает большой перегрузочной способностью, но при аварии на магистрали все приемники теряют питание, трудно поддаются автоматизации (сложная коммутационная аппаратура). В чистом виде радиальная и магистральная схемы электроснабжения выполняются редко.
Смешанные схемы электроснабжения применяются в том случае, когда имеются потребители, равномерно распределенные по площади цеха и отдельные группы потребителей. Такие схемы сочетают в себе достоинства радиальных и магистральных схем.
Литература
1.Елгин А. А., “Производство и передача электроэнергии”, ТГУ, 2009
2. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / под ред. Ю.Г. Барыбина – М.: Энергоатомиздат, 2007.
3. Производство и передача электроэнергии: метод. Указания к проектированию / сост. А.А. Елгин, О.В. Самолина. – Тольятти: ТГУ, 2011. – 40 с.
PAGE \* MERGEFORMAT 2