Электроснабжение. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Сооружаются электростанции большой мощности

Название	По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Сооружаются электростанции большой мощности
Анкор	Электроснабжение
Дата	22.04.2021
Размер	175.41 Kb.
Формат файла
Имя файла	5.docx
Тип	Документы #197611
страница	2 из 4

1 2 3 4

4. Расчет сети выбранного присоединения
Рассмотрим схему присоединения пресса (позиция 33 на плане цеха). Это присоединение представляет собой следующую электрическую цепочку:

-цеховой трансформатор (ЦТП);

-кабельная линия;

-щит распределительный (ЩР1);

-кабельная линия;

-шинопровод распределительный (ШРА-1);

-Кабельная линия;

-электродвигатель.

Рисунок 3 – Схема присоединение вертикально-сверлильного станка
4.1 Выбор кабелей, шинопровода, коммутационных и защитных аппаратов
4.1.1 Выбор кабеля на участке «двигатель - шинопровод»

Двигатель пресса подключим к распределительному шинопроводу ШРА1 кабелем АВВГ с алюминиевыми жилами с ПВХ изоляцией, оболочкой из ПВХ и без наружного покрова. Кабель проложим в стальной трубе.

Рассчитаем ток, проходящий по проводу, питающему пресс:

Допустимый длительный ток для провода АВВГ (3×2,5+1×2,5(ож)) равен I_доп=13,3 А.

I_р.дв=8,73 Адоп=13,3 А.

Длина кабеля от ШРА1 до станка равна 4,8 м. Удельные сопротивление провода [4] x₀=0,09 Ом/км и r₀=13,3 Ом/км.

Для защиты кабеля, отходящего от ШРА1 к станку установим автоматический выключатель типа АЕ 2046МП-100 с электромагнитным расцепителем.

I_р.дв=8,73 Аном.выкл=16 А.
4.1.2 Выбор распределительного шинопровода ШРА1

Шинопровод будем прокладывать вдоль колонн, и закреплять на кронштейнах и на специальных стойках через каждые 3 м. Расчётный ток в шинопроводе ШРА1 равен I_р.ШРА1=116,6 А. Выбираем распределительный шинопровод из алюминия типа ШРА-73У3 (35×5) с номинальным током равным I_{ном.ШРА1}=250 А.
I_р.ШРА1=116,6 Аном.ШРА1=250 А.
Длина шинопровода 18 метров. Удельные сопротивление шинопровода x₀=0,21 Ом/км и r₀=0,21 Ом/км.
4.1.3 Выбор кабеля на участке «шинопровод – щит распределительный»

Для питания шинопровода ШРА1 от распределительного щита ЩР выбираем кабель с алюминиевыми жилами, ПВХ изоляцией, ПВХ оболочкой, без наружного покрова. Кабель проложим в трубах. Допустимый длительный ток для кабеля АВВГ (3×120+1×70-1) равен I_доп=190 А.
I_р.ШРА1=116,6 Адоп=190 А.
Длина кабеля равна 15 метрам. Удельные сопротивление x₀=0,06 Ом/км и r₀=0,28 Ом/км.

Для защиты кабеля, отходящего от ЩР1 к ЩРА1 установим автоматический выключатель типа АЕ 2066МП-100 с электромагнитным расцепителем.
I_р.дв=116,6 Аном.выкл=125 А.
4.1.4 Выбор щита распределительного щита и вводного выключателя

Для приёма и распределения электроэнергии к потребителям цеха применим распределительный щит серии ПР-8501 УХЛ2 с установленным автоматическим выключателем типа А3124 100/140 с электромагнитным расцепителем.
I_р.ЩР=712,2 Аном.выкл=800 А.
4.1.5 Выбор кабеля на участке «цеховой трансформатор – щит распределительный»

Для питания распределительного щита ЩР от цехового трансформатора выбираем кабель с алюминиевыми жилами, поливинилхлоридной изоляцией, бронёй из двух стальных лент, наружным покровом из ПВХ пластика типа АВБбШв. Кабель проложим в земляных траншеях. Допустимый длительный ток для кабеля АВБбШв (3×240+1×120) равен I_доп=370 А. Для обеспечение пропускной способности линии проложим параллельно 2 кабеля.

I_р.ЩР=712,2 Адоп=740 А.
Длина кабеля равна 28 метров. Удельные сопротивление x₀=0,18 Ом/км и r₀=0,2 Ом/км.

Для защиты кабельной линии, отходящей от ЦТП к ЩР, выбираем автоматический выключатель типа А3124 100/140 с электромагнитным расцепителем.
I_р.ЩР=712,2 Аном.выкл=800 А.
Для счёта электрической энергии устанавливаем трансформатор тока ТШП-0,66-2000/5.
4.2 Предварительное определение числа и мощности цеховых трансформаторов
Удельная плотность нагрузки (нагрузка на единицу площади) равна [4]:

где F – площадь цеха, м².

При плотности нагрузки напряжением 380 В свыше 0,39 Вт/м² целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно. Примем мощность трансформатора, равной S_ном.тр=1000 кВА.

Определим число трансформаторов:

где K_з – коэффициент загрузки трансформатора, который при нагрузках II категории равен K_з=0,7.

Тогда получим:

Так как N<1, то нагрузку данного цеха целесообразно запитать от соседней подстанции, а не сооружать цеховую трансформаторную подстанцию.

Определим расстояние от центра нагрузок до трансформаторной подстанции:

4.3 Расчет токов короткого замыкания

Рисунок 4 – Схема замещения рассчитываемого присоединения
Определим сопротивления цехового трансформатора:

Сопротивления элементов схемы замещения сведены в таблицу 4.
Таблица 4 – Сопротивления элементов схемы замещения

Элемент	Удельное сопротивление мОм/м		Длинна		Сопротивление, мОм
	Активное	Индуктивное			Активное	Индуктивное
АВВГ 3×2,5+1×2,5	13,3	0,09		4,8		61,18	0,414
АВВГ 3×120+1×70	0,28	0,06		24		6,72	1,44
ШРА-73У3 (35×5)	0,21	0,21		18		3,78	3,78
АВБбШв 3×240+1×120	0,18	0,2		24		2,52	2,8
ТШП-0,66						2,3	2,1
АЕ 2066МП-100-16А						7	4,5
АЕ2066-10-160А0						0,74	0,55
А3124 100/140-800А						0,1	0,08
К1						0,5
К2						1
К3						1,5

Для удобства расчетов тока КЗ в указанных точках сведу расчет в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчет токов короткого замыкания

Точка К.З.	ΣR, мОм	R_доб, мОм	ΣХ, мОм	ΣZ, мОм	I_кз, кА	Т_а=ΣХ/314ΣR	К_уд	I_уд, кА
К1	19,25	15,00	10,33	21,85	10,5	0,0017	1,00	14,95
К2	26,97	5,00	13,29	30,07	7,68	0,0016	1,00	10,86
К3	39,43	5,00	15,28	42,29	5,46	0,0012	1,00	7,72
К4	43,21	0,00	19,06	47,23	4,89	0,0014	1,00	6,92
К4	116,39	5,00	23,97	118,8	1,94	0,0007	1,00	2,75

4.4 Проверка защитных аппаратов на термическую и динамическую стойкость
Выключатель АЕ 2066МП-100

Предельная отключающая способность Iав.пр=9 кА.

Iав.пр=9кА>Iуд=6,92кА

Динамическая стойкость для данного выключателя выполняется.

Проверка расцепителя по условию:

где I_р._max – максимальный рабочий ток двигателя пресса.

Выключатель АЕ 2066-100

Предельная отключающая способность Iав.пр=12 кА.
Iав.пр=12 кА>Iуд=10,86 кА
Динамическая стойкость для данного выключателя выполняется.

Проверка расцепителя по условию:

где I_р._max – максимальный рабочий ток двигателя пресса.

Выключатель А3142 100/140

Предельная отключающая способность Iав.пр=65 кА.

Iав.пр=65кА>Iуд=14,95кА

Динамическая стойкость для данного выключателя выполняется.

Проверка расцепителя по условию:

где I_р._max – максимальный рабочий ток двигателя пресса.

4.5 Проверка выбранного присоединения по потерям напряжения
Для расчета потери напряжения составляем схему замещения (рисунок 5), разбиваем ее на участки и для каждого участка определяем перетоки мощности. Расчет производим от двигателя, двигаясь в сторону ЦТП. Считаем напряжение на всех участках постоянным и принимаем равным 0,38 кВ.

Рисунок 5 Схема замещения для расчета потери напряжения
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.
Таблица 6- Потери напряжения одного присоединения

Участок	Р_уч, кВт	Q_уч, кВАр	r₀, мОм	x₀, мОМ	L, м	R_уч, мОм	X_уч, кВар	ΔU, В	ΔU, %
1	4,15	9,51	13,3	0,09	4,6	61,18	0,414	0,68	0,18
2	4,15	9,51	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,01	0,00
3	8,30	19,02	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,02	0,00
4	19,45	44,57	0,21	0,21	2	0,42	0,42	0,07	0,02
5	49,45	79,64	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,07	0,02
6	60,60	105,19	0,21	0,21	4	0,84	0,84	0,37	0,10
7	71,75	130,74	0,21	0,21	4	0,84	0,84	0,45	0,12
8	82,90	156,28	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,13	0,03
9	92,30	177,82	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,15	0,04
10	101,70	199,36	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,17	0,04
11	111,10	220,90	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,18	0,05
12	141,10	255,97	0,21	0,21	1	0,21	0,21	0,22	0,06
13	143,30	258,54	0,28	0,06	24	6,72	1,44	3,51	0,92
14	794,42	961,75	0,09	0,1	28	2,52	2,8	12,35	3,25
итого								18,38	4,84

Так как суммарные потери напряжения на шинах ЦТП не превышают 5% и составляют 4,84%. Следовательно, выбранные нами ранее кабели и шинопроводы проходят по условиям потери напряжения.

1 2 3 4