КУРСАЧ (Автосохраненный). эсн участка механосборочного цеха

• Название: эсн участка механосборочного цеха
• Дата: 21.11.2022
• Размер: 0.98 Mb.
• Имя файла: КУРСАЧ (Автосохраненный).docx
• Тип: Курсовой проект; #804518
• страница: 5 из 6

4.2 Расчет, выбор и защита силовых распределительных пунктов

Схемы цеховых сетей делят на магистральные и радиальные. Линию цеховой электрической сети, отходящую от распределительного устройства низшего напряжения цеховой ТП и предназначенную для питания отдельных наиболее мощных приемников электроэнергии и распределительной сети цеха, называют главной магистральной линией. Главные магистрали рассчитаны на большие рабочие токи (до 6300 А); они имеют небольшое количество присоединений. Род и способ прокладки сети должны соответствовать:

а) состоянию окружающей среды;

б) месту прокладки сети;

в) принятой схеме сети.

Сечения проводников цеховых сетей выбирается:

1) по условиям нагрева током нагрузки;

2) по условиям защиты от токов КЗ и перегрузки;

3) по условиям механической прочности.

Выбранные сечения проводов проверяются:

1) по допустимой потере напряжения в сети рабочем режиме, в период прохождения по сети пусковых токов и в аварийном режиме;

2) по экономической плотности тока;

3) на динамическую и термическую устойчивость при токах КЗ

1) Распределим нагрузку на силовых щитах следующим образом:

№ щита	1	2	3	4	5
Потребитель	Станки и машины	Станки	Станки и закалочные установки	Станки, вентиляторы	Станки
Ру, кВт	70,6	42,9	65	85,5	111
соs φ	0,65	0,6	0,6	0,7	0,65

2) Из таблицы №5 расчет нагрузок берем данные 1 щита.

I_р = 59,2 (А)

3) Определим сечение кабеля по условию нагрева в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки по условию:

I_доп = 75 А > I_р = 59,2 А;

В соответствии с ПУЭ выбираем сечение провода 16 мм² , марка провода ВВГ 516 мм², Iдоп = 75 А

4) При выборе автоматического выключателя должны соблюдаться следующие условия:

I_н.а ≥ Iр

I_у.т ≥ 1,6 Iр

I_у.э ≥ (1,25  1,5)Iпик

I_н.а = 100 А ≥ Iр = 59,2 А

I_у.т = 100 А ≥ 1,6 ∙ 59,2 = 94,72 А

I_отс = 1200 А ≥ 1,5 ∙ 7 ∙ 59,2 = 621,6 А

Принимаем выключатель серии ВА51Г-31: I_н.а = 100 А; I_отс.= 1200 А;

I_у.т = 100 А.

Остальные данные сведены в сводную таблицу №11. Расчет и выбор магистральной силовой сети.

Таблица №11. Расчёт и выбор магистральной силовой сети.

Наименование силового пункта	 кВт	Iр.А	Марка и сечение кабеля.	Ід. А	серия АВ	Iн.а. А	Iу.т. А	Iотс. А
СП1	70,6	59,2	ВВГ 5 х 16	63	ВА 51Г-31	100	100	1200
СП2	42,9	36	ВВГ 4 х 10	40	ВА 51Г-31	100	100	1200
СП3	65	49,7	ВВГ 4 х 16	50	ВА 51Г-31	100	100	1200
СП4	85,5	100	ВВГ 4 х 25	100	ВА 51Г-33	160	160	1920
СП5	111	84	ВВГ 4 х 25	100	ВА 51Г-33	160	160	1920

4.3 Выбор электрооборудования РУ, проверка его на действия ТКЗ

Кабели, как и шины, выбирают по номинальным параметрам (току, напряжению) и проверяют на термическую устойчивость при коротких замыканиях. Максимально допустимыми кратковременными превышениями температуры t_доп при коротких замыканиях считаются: для силовых кабелей до 10 кВ с медными и алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией - 200° С, на 20…35 кВ с медными жилами - 220° С.

1) Определим минимальное сечение кабеля, согласно:

S_min = = = 11,4 мм²

При І_кз = 1130 А. Расчетное (приведенное) время действия тока короткого замыкания t_пр = t_вкл + t_защ = 0,15 + 0,45 = 0,6 с.

Выбираем кабель ВВГнг(А)FRLS 4 х 50 мм² с І_доп = 200 А > І_н = 185 А (І_рунн2 = 185 А).

• 
  В - изоляция из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности;
  
• 
  В - оболочка из ПВХ пластиката пониженной пожароопасности;
  
• 
  Г - без защитных покровов;
  
• 
  нг(A) - не поддерживает горение при групповой прокладке по категории A;
  
• 
  FR – огнестойкий;
  
• 
  LS - низкие показатели дымо и газовыделения при горении и тлении.
  

Условие выбора проводника по допустимому нагреву электрическим током выполняется. Выбранный кабель термически устойчив.

2) При выборе автоматического выключателя должны соблюдаться следующие условия:

I_н.а ≥ I_р

I_у.т ≥ 1,6 I_р

I_у.э ≥ (1,25  1,5)I_пик

I_н.а = 400 А ≥ I_р = 185 А

I_у.т = 320 А ≥ 1,6 ∙ 185 = 296 А

I_отс = 4800 А ≥ 1,5 ∙ 7 ∙ 185 = 1942 А

Принимаем выключатель серии: ВА 51-37: I_н.а = 400 А; I_у.э= 4800 А;

I_у.т = 320 А.

Остальные данные сведены в сводную таблицу №12. Выбор электрооборудования РУ, проверка его на действия ТКЗ.

3) Выбираем перемычку (РВР)

S_п = = = 100 (кВа)

I_п = = = 145 (А)

Выбираем два рубильника: ВР32-31А-70220.

• 
  ВР — выключатель разъединитель;
  
• 
  32 — номер серийной разработки;
  
• 
  31 — 100А номинальный ток выключателя;
  
• 
  А – несъёмный тип рукоятки управления;
  
• 
  7 - трехполюсное исполнение, с переключением на два направления;
  
• 
  0 — без дугогасительных камер;
  
• 
  2 – проводники подключаются перпендикулярно плоскости монтажа;
  
• 
  2 – рукоятка сбоку;
  
• 
  0 — без дополнительных контактов.
  

4) Находим сечения кабеля подводимого к трансформатору по формуле:

S_min = = = 30 мм²

При І_кз = 5300 А. Расчетное (приведенное) время действия тока короткого замыкания t_пр = t_вкл + t_защ = 0,15 + 0,45 = 0,6 с.

Выбираем кабель СБВнг 3х50-10.

• 
  С – свинцовая оболочка;
  
• 
  Б – броня из 2-ух стальных лент;
  
• 
  Внг- Оболочка из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести;
  
• 
  3 – кол-во жил;
  
• 
  50 – сечение жил;
  
• 
  10 – номинальное напряжение, кВ.
  

Условие выбора проводника по допустимому нагреву электрическим током выполняется. Выбранный кабель термически устойчив.

5) Выбираем высоковольтный выключатель.

Такие выключатели выбирают по номинальным напряжению и току, конструктивному выполнению и месту установки, отключаемым току и мощности.

Высоковольтные аппараты выбирают на основании сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными. Условие устойчивости к токам короткого замыкания проверяют сравнением величины отключаемого выключателем тока I_откл при данном напряжении с действующим током короткого замыкания I_t , для времени t, равного сумме времени срабатывания релейной защиты t_защ и собственного времени действия выключателя t_выкл.

При выборе высоковольтного выключателя должны выполняться следующие условия:

U_у ≤ U_ном

I_макс ≤ I_ном

i_у ≤ i_дин

I_к ≤ I_откл

В_к = I²_к  t_пр ≤ I²_t t_тер

S_к =  U  I_к ≤ S_откл

Выбираем маломасленый выключатель ВММ-10-400-10 У2 на ток 400А.

• 
  В – выключатель;
  
• 
  М – маломасленный;
  
• 
  М – малообъёмный;
  
• 
  10 – номинальное напряжение, кВ;
  
• 
  400 – номинальный ток, А;
  
• 
  10 – номинальный ток отключения, кА;
  
• 
  У2 – климатические условия эксплуатации, категория размешения.
  

Составляем сравнительную таблицу расчетных и каталожных данных, которые должны быть выше соответствующих расчетных данных.

Параметры	Расчетные данные	Каталожные данные
Номинальное напряжение	Uу = 10 кВ	Uн = 10 кВ
Номинальный длительный ток	Iмакс = 15 А	Iном = 400
Допустимый ударный ток	iу = 14,4	iмакс = 25 кА
Ток короткого замыкания	Iк = 5,3 кА	Iотк = 10 кА
Термическая устойчивость	Вк = Iк2 tпр = 5,32  5 = 140 к с	It2  t = 102  4 = 400 к с
Отключающая способность	Sк = = 92 мВА	Sотк = = 173 мВА

6) Выбор разъединителей.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надёжности их работы зависит надёжность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляются следующие требования:

- электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов короткого замыкания;

- создание видимого разрыва в воздухе;

- исключение самопроизвольных отключений;

- чёткое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

При выборе разъединителя должны выполняться условия:

U_у ≤ U_ном

I_макс ≤ I_ном

Выбираю разъединитель РЛНД1-10/400-УХЛ1

10 кВт ≤ 10 кВт

15 А ≤ 400 А

• 
  РЛНД - разъединитель линейный наружной установки двухколонковый;
  
• 
  1 - конструкция с одним заземляющим ножом;
  
• 
  10 - номинальное напряжение сети, кВ;
  
• 
  400 - номинальный ток, А;
  
• 
  УХЛ - климатическое исполнение;
  
• 
  1 - категория размещения.
  

7) Выбираю счетчик Меркурий 230 АМ-02.

• 
  Меркурий – торговая марка;
  
• 
  230 – серия счётчика;
  
• 
  А - измерение активной энергии;
  
• 
  M – электронномеханическое отсчетное устройство;
  
• 
  02 – номер модели.
  

5 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетокопроводящих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В переменного тока - трехфазные трехпроводные с изолированной нейтралью; однофазные двухпроводные, изолированные от земли; двухпроводные сети постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока; в сетях выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали.

Заземление обязательно во всех электроустановках при напряжении 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока, а в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках при напряжении 42 В и выше переменного тока, 110 В и выше постоянного тока; при любых напряжениях во взрывоопасных помещениях.

В зависимости от места размещения заземлителей относительно заземляемого оборудования различают два типа заземляющих устройств: выносное и контурное.

В качестве заземлителей в первую очередь следует использовать естественные заземлители в виде проложенных под землей металлических коммуникаций (за исключением трубопроводов для горючих и взрывчатых веществ, труб теплотрасс), металлических конструкций зданий, соединенных с землей, свинцовых оболочек кабелей, обсадных труб артезианских колодцев, скважин, шурфов и т. д.

В качестве естественных заземлителей подстанций и распределительных устройств рекомендуется использовать заземлители опор отходящих воздушных линий электропередачи, соединенных с заземляющим устройством подстанции или распределительным устройством с помощью грозозащитных тросов линий.

Расчет заземления методом коэффициентов использования производится следующим образом:

1) Определяем ток однофазного замыкания на землю в сети 10 кВ по

формуле: