Электроснабжение цеха промышленного предприятия

     2.4.6  Определим ударный  ток  короткого  замыкания  в  точке К1.

 

              i_уК1 = К_у· · I” = 1,0 · 1,41 · 2,28 = 3,22 кА, 

 

  где  К_у ударный коэффициент,  К_у = f(r/x) = f(2,6) = 1  [6, c. 59]

 

    

 

 

2.4.7  Определим  приведенное   время  действия  тока  к.з. ( t_пр.), которое

складывается  из  периодической  (t_пр.п.) и апериодической  (t_пр.а..)  составляющих  тока  короткого замыкания.

t_пр = t_пр.п + t_пр.а

 где  t_пр.п  = f(t_откл ,β”)  таблица 6.12  [2],          

       t_откл. – действительное  время  отключения тока к.з.  с

t_откл. = t_в + t_з

        t_в – время отключения  выключателя (интервал  времени от  момента подачи  релейной  защитой импульса  на  катушку отключения  до  полного расхождения контактов выключателя), с;  t_в для  небыстродействующих  выключателей   0,15…0,2 с,  для быстродействующих – 0,1 с.    

             t_з – время  срабатывания  основной  защиты  от  к.з. t_з = 0,02…0,05 с,  но  по  условиям  данного курсового проекта время срабатывания  защиты  задано:  1,2 с на  низкой  стороне и 1,8 с на  высокой стороне. 

t_откл = 0,15 + 1,8= 1,95 с

         β” – коэффициент  затухания;   β” =    = = 1  

t_пр.п = f(1,95; 1) = 1,6 с

 

               t_пр.а = 0,05β” = 0,05 ∙ 1 = 0,05 с

 

 t_пр = 1,6 + 0,05 = 1,65 с

 

     2.4.8  Составим  сводную таблицу по  вычисленным данным.

 

Таблица 4

Точки  к.з.	x*Σ	r*Σ	z*Σ		Ку	Iк,  кА	Sк МВ·А	iу, кА	tпр.
К1	0,58	1,5	1,6	2,6	1	2,28	24,9	3,22	1,65

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5  Расчет  и выбор питающих  и распределительных сетей НН  участка цеха, защита  их  от перегрузки  и токов к.з.

Питание  от  распределительного  устройства  (РУ)  низкого  напряжения  подстанции,  собранного  из  панелей  ЩО - 70  до  силовых  пунктов  (СП)  цеха,  а также от  СП  цеха  до  электроприемников осуществляется  по  черновому полу  кабелями  с медными жилами  в трубах.

Расчет  электрических  нагрузок  участка производим  аналогично  расчету нагрузок  цеха

Проектируем   три  СП  участка  из  панелей  типа  ПР – 85.  На  участке  находится  18  электроприемников,  на  основании  этого  выбираем:

  - одну  панель  ПР – 85 – 7 – 073 – 21 – У – 3  [6. c. 187]  на  10  выключателей

  - две  панели   ПР – 85 – 7 – 018 – 21 – У – 3   [6. c. 186]  на  6  выключателей

 

  ПР – пункт  распределительный

  85 –  для  переменного   тока

  7   –  напольное   исполнение

  073 – номер  схемы:  выключатель на  вводе ВА51 – 35 – 3  и 10 линейных

            выключателей  типа  ВА 51 – 31 –  3.

  018 -  номер  схемы:  зажимы  на  вводе и 6  линейных  выключателей  типа 

            ВА 51 – 31 – 3.

  21 -   степень защиты:  от  вертикальных  капель  и проникновения

           посторонних   предметов

  У -    умеренное  климатическое  исполнение

  3    – категории помещения (закрытое  помещение).

 

     2.5.1  Все электрические нагрузки  участка записываем  в таблицу 5.

 

     2.5.2  Определяем  максимальную  расчетную  нагрузку  методом   коэффициента  максимума,  данные  расчета  сводим  в  таблицу  6.

(Расчет  необходимо  выполнить   в  соответствии  с  РТМ  36.18.32.4 – 92,  смотри  ПЗ  №  3)

 

Т.к.  n > 5;  m > 3;  К _и.с. > 0,2;  P ≠ const,   то  эффективное  число  приемников  (n_э) определим по  формуле: 

n_э =

 

n_э =

= 7

 

Следовательно,  в  период  максимального  (30 мин)  потребления   электроэнергии  работают  7  ЭП  со  средним коэффициентом использования К _и.с.= 0,3

 

 

Таблица 5– Перечень  нагрузок 

 

№ по плану	Наименование  приемников	Группа	Количество приемников	Мощность  одного приемника, кВт	Общая  установленная  мощность,   кВт
1	2	3	4	5	6
39.	Сушильный  шкаф  для якорей  и  статоров  электродвигателей	Шкафы	1	2,8	2,8
40.	Стенд для  статической балансировки	Стенды	1	5	5
41.	Шкаф  для  обдувки  пыли	Вент. оборудов.	1	3	3
42.	Стенд  для  испытания электродвигателей	Стенды	1	1	1
43.	Трубогибочный станок	Прессы	1	4,5	4,5
44.	Зигмашина	Прессы	1	1,7	1,7
45.	Машина  листогибочная	Прессы	1	2,8	2,8
46.	Фальцепрокатный станок	Прессы	1	4,5	4,5
47.	Пневматический  молот	Молоты	1	20	20
48.	Пресс	Прессы	1	2,8 + 1	3,8
49.	Печь  электрическая	Печи	1	50	50
50.	Сварочный  трансформатор	Свар. тр-ры	4	15	60
51.	Сварочный  преобразователь	Свар. тр-ры	1	10	10
52.	Станок  для  резки  арматуры	Прессы	1	2,8	2,8
53.	Комбинированные  пресс - ножницы	Прессы	1	3,2	3,2

 

 

 

Таблица 6

 

Наименование групп приемников	№ по плану	Колич. приемников, n	Установленная мощность при ПВ =100%		Модуль силовой, сборки  m	Ки		Средняя мощность  за максимально загруженную смену		Эффективное число приемников, nэ	Кмакс	Максимальная расчетная мощность			Макси- мальный расчет- ный ток Iмакс, А
			одного приемника Рном,кВт	общая рабочая ΣРном				актив. Рсм, кВт	реакт. Qсм, кВ·Ар			актив. Рмакс, кВт	реактив. Qмакс кВ·Ар	полная Sмакс, к·ВА
Сушильный  шкаф	39	1	2,8	2,8		0,8	0,95 0,33	2,2	0,7
Группа  стендов	40,42	2	1 … 5	6		0,5	0,5 1,73	3	5,2
Группа  прессов	43,44, 45,46 48,52,53	7	1 … 4,5	23,3		0,17	0,65 1,17	4	4,7
Молот	47	1	20	20		0,2	0,65 1,17	4	4,7
Печь	49	1	50	50		0,5	0,95 0,33	25	8,3
Сварочное  оборудование	50-4шт. 51-1шт.	5	10 … 15	70		0,2	0,4 2,29	14	32,1
Шкаф  для  обдувки  пыли	41	1	3	3		0,06	0,5 1,73	0,2	0,3
Итого:		18	1… 50	175,1	> 3	0,3	0,68 1,07	52,4	56	7	1,8	94,3	61,6	112,6	171,3

 

Таблица 7

 

РП		Электроприемники					Аппараты  защиты					Линия  ЭСН
Тип	Iн, А	№ по плану	Наименование	n	Рн, кВт	Iмакс.= Iн., А	Тип	Iн.а., А	Iн.р., А	Ку(п)	Ку(к.з.)	Марка	Iдоп., А	L, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Вводной  автомат  ВА 51 – 35 - 3						171,3		250	200	1,25	12	ВВГ 3х70 + 1х35	275	Определяется  по  плану  расстановки  электрооборудования
СП – 1 ПР-85- 7-018- 21-У3	250	39	Сушильный  шкаф	1	2,8	4,7	ВА – 51 – 31 - 3	100	6,3	1,35	3	ВВГ 4х1,5	27
		40	Стенд  для  статической  балансировки	1	5	9,4		100	12	1,35	7	-“-	27
		41	Шкаф  для  обдувки  пыли	1	3	5,6		100	8	1,35	7	-“-	27
		42	Стенд  для  испытания  электродвигателей	1	1	1,9		100	6,3	1,35	3	-“-	27
СП – 2 ПР-85- 7-018- 21-У3	250	43	Трубогибочный  станок	1	4,5	8,5		100	12,5	1,35	7	-“-	27
		44	Зигмашина	1	1,7	3,2		100	6,3	1,35	7	-“-	27
		45	Машина  листогибочная	1	2,8	5,3		100	8	1,35	7	-“-	27
		46	Фальцепрокатный  станок	1	4,5	8,5		100	12,5	1,35	7	-“-	27
СП – 3 ПР-85- 7-073- 21-У3	250	47	Пневматический  молот	1	20	37,6		100	50	1,35	7	ВВГ 3х10+1х  6	90
		48	Пресс	1	2,8+1	7,1		100	8	1,35	7	ВВГ 4х1,5	27
		49	Печь  электрическая	1	50	80,1		100	100	1,25	3	ВВГ 3х25+1х16	150
		50	Сварочный  трансформатор	4	15	57		100	63	1,35	3	ВВГ 3х10+1х6	90
		51	Сварочный  преобразователь	1	10	38		100	40	1,35	3	ВВГ 3х6+1х4	60
		52	Станок  для  резки  арматуры	1	2,8	5,3		100	8	1,35	7	ВВГ 4х1,5	27
		53	Комбинированные  пресс - ножницы	1	3,2	6		100	8	1,35	7	ВВГ 4х1,5	27

 

 

     В  соответствии  с  таблицей 6 максимальный  расчетный ток равен 171,3 А.  По  данному току,  выбираем  сечение кабеля,  питающего  СП - 1  и  аппарат защиты  на  вводе  СП - 1  участка.  СП – 2  и СП – 3  не  имеют автоматов на  вводе и питаются  от  СП – 1. 

Каждый  электроприемник  участка  питается  кабелем  по  отдельной  линии  и  защищается  автоматом,  сечение  этих  кабелей  и  аппараты  защиты  выбираем  по  номинальным  токам  электроприемников.

 

     2.5.3  Составим  сводную ведомость ЭСН участка (таблица 7).

Для  выбора  аппарата  защиты  (АЗ)  нужно определить  ток в линии,  где он  установлен,  тип его,  допустимый  ток проводника  и число фаз. 

Так  как  технические  данные  электродвигателей,  установленных  на  оборудовании  неизвестны,  принимаем  коэффициент  полезного  действия

η = 0,9;  cos φ = 0,9;  кратность пускового тока   (К_п) = 6,5.

 

  2.5.3.1 Ток  в  линии  от  РУ  подстанции  к  РП - 1  участка  определен  по  формуле 

                                              I_РУ = = = 171,3 А        (см. табл.  6):

 

где  S _макс – максимальная  расчетная  мощность  участка,  кВ·А

        U_РУ – номинальное  напряжение  РУ = 0,38 кВ

 

  2.5.3.2   Ток  в  линии  без  электродвигателей  определяется  по  формуле:

 – Сушильный  шкаф  (№39)

                                               I_макс =    I_дл. = = = 4,7 А

 

  2.5.3.3 Ток  в  линии  с  электродвигателями  определяется  по  формуле:

I_макс. = I_дл. =

 –  Стенд статической балансировки  (№ 40). 

                                                I_макс =  I_дл = = 9,4 А

                                               I_пуск. = 9,4 · 6,5 = 61,1 А

 

Токи  электроприемников  №№  41,42,43,44,45,46,47,52,53  подсчитываются  аналогично.

 

 –   Пресс (электроприемник  с двумя  ЭД)  (№ 48)

                                                I_{макс 1+2} =  = 7,1 А; 

       Р1 = 2,8 кВт;                   I_{макс. наиб.} =  = 5,3 А; 

        I _{пуск.наиб.} = 5,3 · 6,5 = 34,5 А

       Р2 = 1 кВт                       I_{м.остальных} = = 1,9 А

                                                I_пик. = 34,5 + 1,9 = 36,4 А

  2.5.3.4  Ток  в  линии  к  печи  (№ 49)  определяется  по  формуле:

                                               I_макс =    = = 80,1 А

 

   2.5.3.5  Ток  в  линии  к  сварочному  трансформатору  (№ 50)  определяется  по  формуле:

                      I_макс =

,