Электроснабжение промышленных предприятий

№ п/п	Наименование электроприемника, СП или шинопровода	n, шт.	Ip (IH), A		1,25IH, A	Длины кабелей, м	Сечение кабелей, мм2	Iдл.доп, А	rуд/xуд, мОм/м	?U, В	?U%, %
17	Вентустановка №3	2	38	0,8	48	8; 9.	35	135	1,1	1,9	0,5
				0,6					0,068
св1	Точечные стационарные	3	24	0,4		26; 10.	10	65	3,84	0,7	0,2
				0,92					0,082
св2	Сварочные шовные роликовые	3	21	0,5		7; 13; 14.	10	65	3,84	1	0,3
				0,87					0,082
св3	Сварочные точечные машины	3	48	0,3		28; 13.	10	65	3,84	0,9	0,2
				0,95					0,082
св4	Сварочные стационарные	3	48	0,5		2; 6; 26.	10	65	3,84	4,3	1,1
				0,87					0,082
св5	Сварочные стационарные рельефн.	3	37	0,5		3; 10; 13	10	65	3,84	1,7	0,4
				0,87					0,082
	СП №1	1	150	0,46		10	50	165	0,769	1,1	0,3
				0,89					0,066
	СП №2	1	160	0,46		25	50	165	0,769	2,9	0,7
				0,89					0,066
	СП №3	1	78	0,57		53	35	135	1,1	4,4	1,1
				0,81					0,068

Выбор щита освещения.

Условие выбора щита освещения:

,

где I_рОсв - расчетный ток осветительной нагрузки,

I_нЩО - номинальный ток щита освещения.

Расчетный ток осветительной нагрузки:

А.

Выбираем щит освещения типа ОШ - 94 - 120 (на 120 А).

Выбор места установки компенсирующих устройств.

В качестве КУ используется комплектная конденсаторная установка: УКПН-0,38-324-108УЗ номинальной мощностью 324 квар (см. п.3).

Для схем с магистральными шинопроводами комплектные конденсаторные установки (ККУ) единичной мощностью до 400 квар подключают к сети без дополнительной установки отключающего аппарата (ввиду установки последнего в комплекте ККУ).

Точку подключения КУ определяется по выражению:

,

где Q_h , Q_h+1 - наибольшие реактивные нагрузки шинопровода перед узлом h и после него соответственно.

Выполним проверку данного условия в узлах ШМА для определения места установки компенсирующих устройств (рис. 3). Результаты проверки сведем в таблицу 29.

Рисунок 2. Распределение реактивной мощности вдоль ШМА.

Таблица 29. - Определение места установки КУ.

Узел	Проверка выполнения условия в узлах
1	679>324/2<632 (условие не выполняется)
2	632>162<588 (условие не выполняется)
3	588>162<495 (условие не выполняется)
4	495>162<396 (условие не выполняется)
5	396>162<377 (условие не выполняется)
6	377>162<293 (условие не выполняется)
7	293>162<235 (условие не выполняется)
8	235>162>110 (условие выполняется)
9	110<162>0 (условие не выполняется)

Следовательно КУ можно подключить к узлу 8 (рис. 3).

Выбор кабеля питающего цеховую ТП от системы.

При выборе сечения кабеля, питающего цеховую ТП, необходимо учитывать потери мощности в трансформаторе. При этом необходимо учитывать не только потери активной мощности в самих трансформаторах, но и потери активной мощности, возникающие в системе электроснабжения по всей цепочке питания от генераторов электростанций до рассматриваемых трансформаторов из-за потребления трансформаторами реактивной мощности. Эти потери называют приведенными. [5, с.86-87].

1) Определим потери в трансформаторе:

Трансформатор типа ТСЗ - 630/10.

Паспортные данные трансформатора:

U_ВН = 10 кВ; U_НН = 0,4 кВ; u_к% = 5,5%; I_х.х. = 1,5%;

S_Н = 630 кВА; ?P_к = 7300 Вт; ?P_х.х. = 2000 Вт.

Реактивная мощность холостого хода трансформатора:

квар.

Реактивная мощность короткого замыкания:

квар.

Коэффициент изменения потерь принимаем равным К_и,п = 0,15.

Приведенные потери холостого хода трансформатора:

кВт.

Приведенные потери короткого замыкания:

кВт.

Коэффициент загрузки трансформатора: К_З = 0,81.

Потери в трансформаторе:

кВт;

квар.

2) Определим нагрузку на шинах ВН цеховой ТП:

кВт;

квар;

кВА;

А.

3) Выбор сечения жил кабеля питающего цеховую ТП выполним по нагреву длительным расчетным током по условию:

,

где I_Р(В) - расчетный ток на шинах ВН цеховой ТП,

I_дл.доп - длительно допустимый ток данного сечения.

Выбираем трехжильный кабель сечением 16 мм² (I_дл.доп = 75 А).

Удельные сопротивления кабеля r_уд = 2,4 мОм/м, x_уд = 0,078 мОм/м.

Длина кабеля 1200 м.

Потеря напряжения в кабеле:

В,

.

9. Расчет токов короткого замыкания

Расчет параметров схемы замещения.

В схему замещения включаем элементы, которые необходимо учесть при расчете токов короткого замыкания (электроприемник наибольшей мощности - №82; электроприемник наименьшей мощности - №76; наиболее удаленный электроприемник от ТП - №11; электроприемник наиболее приближенный к ТП - №45; сварочные машины №87, №97).

Рисунок 3. Расчетная схема для определения токов короткого замыкания.

1) Сопротивления кабельной линии КЛ1:

Активное сопротивление КЛ1:

,

где U_НН, U_ВН - номинальные напряжения обмоток цехового трансформатора;

r_уд(КЛ1) -удельное активное сопротивление кабеля;

- длина кабельной линии.

Реактивное сопротивление КЛ1:

,

где x_уд(КЛ1) - удельное реактивное сопротивление кабеля.

мОм,

мОм.

2) Сопротивления трансформатора:

Трансформатор типа ТСЗ - 630/10.

Паспортные данные трансформатора:

U_ВН = 10 кВ; U_НН = 0,4 кВ; u_к% = 5,5%; S_Н = 630 кВА; ?P_к = 7300 Вт.

Активное сопротивление трансформатора:

мОм;

Реактивное сопротивление трансформатора:

мОм;

3) Сопротивления автоматических выключателей:

Активное сопротивление выключателя:

r_SF = r_кв + r_р,

где r_кв - сопротивление, учитывающее активные сопротивления катушек расцепителей и переходные сопротивления подвижных контактов автоматических выключателей;

r_р - активное сопротивление разъемных соединений автоматических выключателей.

Реактивное сопротивление выключателя:

x_SF = x_кв,

где x_кв - сопротивление, учитывающее реактивные сопротивления катушек расцепителей.

Автоматический выключатель SF1:

Тип выключателя АВМ10Н на 1000 А.

r_SF1 = 0,25 + 0,12 = 0,37 мОм,

x_SF1 = 0,1 мОм.

Автоматические выключатели SF2, SF3, SF4, SF5:

Тип выключателей А3710Б на 160 А.

r_SF2 = r_SF3 = r_SF4 = r_SF5 = 1,3 + 0,65 = 1,95 мОм,

x_SF2 = x_SF3 = x_SF4 = x_SF5 = 0,7 мОм.

Рисунок 4. Расчетная схема замещения для определения токов короткого замыкания.

Автоматический выключатель SF6:

Тип выключателя А3790Б на 400 А.

r_SF6 = 0,65 + 0,4 = 1,05 мОм,

x_SF6 = 0,17 мОм.

Автоматический выключатель SF7:

Тип выключателя А3720Б на 250 А.

r_SF7 = 1,1 + 0,6 = 1,7 мОм,

x_SF7 = 0,5 мОм.

4) Сопротивления контактных соединений кабелей и шинопроводов:

На схеме замещения представлены суммарными значениями контактных сопротивления кабелей и шинопроводов от системы до расчетных точек.

Сопротивления контактных соединений до точки К1:

r_К1 = 2·0,085 + 0,003 = 0,173 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К2:

r_К2 = 0,003 + 2·0,056 + 0,009 = 0,124 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К2 до точки К3:

r_К3 = 0,009 + 2·0,056 = 0,121 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К4:

r_К4 = 0,003 + 2·0,056 = 0,115 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К4 до точки К5:

r_К5 = 2·0,085 = 0,17 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К6:

r_К6 = 0,003 + 2·0,043 = 0,089 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К6 до точки К7:

r_К7 = 2·0,085 = 0,17 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К8:

r_К8 = 0,003 + 2·0,056 = 0,115 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К8 до точки К9:

r_К9 = 2·0,056 = 0,112 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К10:

r_К10 = 0,003 + 4·0,029 + 0,006 = 0,125 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К10 до точки К11:

r_К11 = 0,006 + 2·0,056 = 0,118 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К1 до точки К12:

r_К12 = 0,003 + 2·0,027 + 0,009 = 0,066 мОм.

Сопротивления контактных соединений от точки К12 до точки К13:

r_К13 = 0,009 + 2·0,056 = 0,121 мОм.

5) Сопротивления шинопроводов.

Активное сопротивление шинопровода:

,

где r_уд(Ш) -удельное активное сопротивления шинопровода;

- длина шинопровода.

Реактивное сопротивление шинопровода:

,

где x_уд(Ш) - удельное реактивное сопротивления шинопровода.

Сопротивления нулевой последовательности шинопроводов:

, ,

где r_0(Ш), x_0(Ш) -удельные сопротивления нулевой последовательности шинопровода.

Сопротивления ШМА до присоединения ШРА4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШМА до присоединения СП3:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШМА до присоединения СП1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШМА до присоединения СП4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШМА до присоединения ШРА5:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШМА до присоединения ШРА1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШРА4 от присоединения к ШМА до присоединения ЭП №45:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШРА5 от присоединения к ШМА до присоединения ЭП №81:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления ШРА1 от присоединения к ШМА до присоединения ЭП №11:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

6) Сопротивления рубильников (определяются по справочным данным):

Рубильники S1, S2, S3 типа Р31 на 100 А.

мОм.

Рубильники силовых пунктов СП1, СП3, СП4:

Номинальный ток силовых пунктов 175 А.

мОм.

7) Сопротивления кабельных линий цеховой сети:

Активное сопротивление кабеля:

,

где r_уд(КЛ) -удельное активное сопротивление кабеля;

- длина кабеля.

Реактивное сопротивление кабеля:

,

где x_уд(КЛ) - удельное реактивное сопротивление кабеля.

Сопротивления нулевой последовательности кабеля:

, ,

где r_0(КЛ), x_0(КЛ) -удельные сопротивления нулевой последовательности кабеля.

Сопротивления кабельной вставки ШМА - ШРА4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего СП3:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего СП1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего СП4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабельной вставки ШМА - ШРА5:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабельной вставки ШМА - ШРА1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №45 от ШРА4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №87 от СП3:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №97 от СП1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №76 от СП4:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №81 от ШРА5:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

Сопротивления кабеля питающего ЭП №11 от ШРА1:

мОм;

мОм;

мОм;

мОм.

8) Сопротивление дуги (учитывается при расчете токов однофазного короткого замыкания) принимаем равным: r_д = 10 мОм.

Расчет токов трехфазного короткого замыкания.

Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле:

,

где U_НН - номинальное напряжение цеховой сети;

r_1У, x_1У -суммарные активное и индуктивное сопротивления от источника до точки короткого замыкания.

1)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К1.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К1:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К1:

мОм.

Ток трехфазного к. з.:

кА.

2)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К2.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К2:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К2:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

3)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К3.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К3:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К3:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

4)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К4.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К4:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К4:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

5)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К5.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К5:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К5:

Так как ЭП №87 это сварочная шовная роликовая машина, подключенная на пару фаз СА, то наибольшим током короткого замыкания в данной точке является ток двухфазного короткого замыкания, который определим как:

.

Ток двухфазного к. з.: кА.

6)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К6.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К6:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К6:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

7)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К7.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К7:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К7:

Так как ЭП №97 это сварочная стационарная машина, подключенная на пару фаз АВ, то наибольшим током короткого замыкания в данной точке является ток двухфазного короткого замыкания, который определим как.

Ток двухфазного к. з.: кА.

8)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К8.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К8:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К8:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

9)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К9.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К9:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К9:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

10)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К10.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К10:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К10:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

11)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К11.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К11:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К11:

трехфазного к. з.:

кА.

12)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К12.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К12:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К12:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

13)Ток трехфазного короткого замыкания в точке К13.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К13:

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К13:

Ток трехфазного к. з.:

кА.

Расчет токов однофазного короткого замыкания.

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:

,

где U_НН - номинальное напряжение цеховой сети;

r^/_1У -суммарное активное сопротивление от источника до точки короткого замыкания с учетом сопротивления дуги;

x_1У -суммарное индуктивное сопротивление от источника до точки короткого замыкания;

r_0У, x_0У -суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки короткого замыкания.

1)Ток однофазного короткого замыкания в точке К1.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К1 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К1: мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К1:

мОм.

мОм.

Ток однофазного к. з.:

кА.

2)Ток однофазного короткого замыкания в точке К2.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К2 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К2:

мОм.

Рисунок 5. Схема замещения нулевой последовательности.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К2:

Ток однофазного к. з.:

кА.

3)Ток однофазного короткого замыкания в точке К3.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К3 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К3:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К3:

Ток однофазного к. з.:

кА.

4)Ток однофазного короткого замыкания в точке К4.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К4 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К4:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К4:

Ток однофазного к. з.:

кА.

5)Ток однофазного короткого замыкания в точке К5.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К5 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К5:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К5:

Ток однофазного к. з.:

кА.

6)Ток однофазного короткого замыкания в точке К6.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К6 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К6:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К6:

Ток однофазного к. з.:

кА.

7)Ток однофазного короткого замыкания в точке К7.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К7 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К7:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К7:

Ток однофазного к. з.:

кА.

8)Ток однофазного короткого замыкания в точке К8.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К8 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К8:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К8:

Ток однофазного к. з.:

кА.

9)Ток однофазного короткого замыкания в точке К9.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К9 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К9:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К9:

Ток однофазного к. з.:

кА.

10) Ток однофазного короткого замыкания в точке К10.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К10 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К10:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К10:

Ток однофазного к. з.:

кА.

11)Ток однофазного короткого замыкания в точке К11.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К11 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К11:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К11:

Ток однофазного к. з.:

кА.

12) Ток однофазного короткого замыкания в точке К12.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К12 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К12:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К12:

Ток однофазного к. з.:

кА.

13)Ток однофазного короткого замыкания в точке К13.

Суммарное активное сопротивление от источника до точки К13 с учетом сопротивления дуги:

мОм.

Суммарное реактивное сопротивление от источника до точки К13:

мОм.

Суммарные активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки К13:

Ток однофазного к. з.:

кА.

10. Расчет пиковых токов.

1) Пиковый ток ШМА.

Электроприемник с наибольшим рабочим током это ЭП №26 (горизонтально - шлифовальный станок):

А.

Пусковой ток данного электроприемника составит:

А.

Пиковый ток ШМА:

2) Пиковый ток ШРА1.

Электроприемник наибольшей мощности подключенный к ШРА1 это ЭП №26 (горизонтально - шлифовальный станок). Наибольший рабочий ток данного электроприемника:

А.

Пусковой ток данного электроприемника составит:

А.

Пиковый ток ШРА1:

Пиковый ток ШРА2:

3) Пиковый ток ШРА4.

Электроприемник с двигательной нагрузкой наибольшей мощности подключенный к ШРА4 это ЭП №45 (Токарно-револьверный станок). Наибольший рабочий ток данного электроприемника:

А

Пусковой ток данного электроприемника составит:

А.

Пиковый ток ШРА4:

4) Пиковый ток ШРА5.

Электроприемник с двигательной нагрузкой наибольшей мощности подключенный к ШРА5 это ЭП №74 (Вентустановка №2). Наибольший рабочий ток данного электроприемника:

А

Пусковой ток данного электроприемника составит:

А.

Пиковый ток ШРА5:

5) Пиковый ток СП4.

Электроприемник наибольшей мощности подключенный к СП4 это ЭП №76 (Вентустановка №2) . Наибольший рабочий ток данного электроприемника: предохранитель электрооборудование трансформатор ток

А

Пусковой ток данного электроприемника составит:

А.

Пиковый ток СП4:

6) Пиковый ток СП1.

Сварочные машины подключены к данному СП следующим образом:

АВ: 1 сварочная точечная сварочная машина, 1 сварочная стационарная машина;

ВС: 1 сварочная стационарная машина;

СА: 1 сварочная стационарная машина.

Пиковая мощность сварочных машин в момент сварки:

кВА;

кВА;

Средневзвешенное значение коэффициента включения по парам фаз:

.

.

Число одновременно работающих машин по парам фаз, определенное по справочным данным в зависимости от средневзвешенного значения коэффициента включения по парам фаз, равно:

m_(АВ) = 1, m_(ВС) = m_(СА) = 1.

Расчетная пиковая мощность по парам фаз:

кВА.

кВА.

Наибольшая пиковая нагрузка будет в фазах А и В:

Пиковый ток СП1:

А.

7) Пиковый ток СП3.

Сварочные машины подключены к данному СП следующим образом:

АВ: 1 точечная стационарная сварочная машина;

ВС: 1 точечная стационарная сварочная машина;

СА: 1 точечная стационарная сварочная машина; 1 сварочная шовная роликовая машина.

Пиковая мощность сварочных машин в момент сварки:

кВА;

кВА;

Средневзвешенное значение коэффициента включения по парам фаз:

.

.

Число одновременно работающих машин по парам фаз, определенное по справочным данным в зависимости от средневзвешенного значения коэффициента включения по парам фаз, равно:

m_(СА) = 1, m_(АВ) = m_(ВС) = 1.

Расчетная пиковая мощность по парам фаз:

кВА.

кВА.

Наибольшая пиковая нагрузка будет в фазах А и С:

Пиковый ток СП3:

А.

8) Пиковый ток ЭП №45 (Токарно-револьверный):

А.

9) Пиковый ток ЭП №87 (Сварочные шовные роликовые):

А.

10) Пиковый ток ЭП №97 (Сварочные стационарные):

А.

11) Пиковый ток ЭП №76 (Вентустановка №2):

А.

12) Пиковый ток ЭП №11 (Вертикально - фрезерный):

А.

11. Выбор и проверка автоматических выключателей и предохранителей

Значения токов в расчетных точках К1-К13, необходимые для выбора автоматических выключателей и предохранителей сведем в таблицу 30.

Таблица 30. - Значения токов в расчетных точках К1-К13.

Расчетная точка	Расчетный ток, А	Длительно допустимый ток, А	Пиковый ток, А	Наибольший ток к. з., кА	Наименьший ток к. з., кА
К1	943	1600	1394	14,4	10,7
К2	130	135	557	12,2	8,8
К3	89	135	445	8,9	5,6
К4	78	135	338	3,3	2
К5	21	65	105	1,6	1,3
К6	150	165	610	9,8	6,3
К7	48	65	240	6,6	4,9
К8	130	135	174	7,1	4,5
К9	23	135	115	5,8	3,6
К10	377	400	476	12,7	9,3
К11	75	135	75	9,8	6,8
К12	225	240	663	11,4	8,4
К13	56	135	280	5,5	4,5

1) Автоматический выключатель SF1.

В предыдущих расчетах был выбран выключатель типа АВМ10С на 1000 А.

Выполним его проверку.

а) Отстройка от расчетного тока:

I_{ном.авт} = 1000 А ? I_рШМА = 943 А;

I_{ном.расц} = 1000 А ? I_рШМА = 943 А.

в) Отстройка от пиковых токов:

I_{уст.расц} = 2000 А ? 1,25·I_{пик(ШМА)} = 1743 А.

г) Проверка чувствительности защиты:

3·I_{уст.расц} = 6000 А ? I_кmin = 10,7 кА.

д) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 20 кА ? I_кmax = 14,4 кА.

Таким образом выключатель типа АВМ10С подходит для защиты магистрального шинопровода.

2) Автоматические выключатели SF2, SF3, SF4, SF5.

В предыдущих расчетах были выбраны выключатели типа А3710Б на 160 А. Выключатели такого типа используются для защиты ШРА3, ШРА4, СП1, СП2, СП3, СП4.

Выполним его проверку.

а) Отстройка от расчетного тока:

I_{ном.авт} = 160 А > I_рСП1 = 150 А;

I_{ном.расц} = 160 А > I_рСП1 = 150 А.

в) Отстройка от пиковых токов:

I_{уст.расц} = 1600 А > 1,25·I_{пик(СП1)} = 762 А.

г) Проверка чувствительности защиты:

1,25·I_{уст.расц} = 2000 А = I_кmin = I⁽¹⁾_К(К4) = 2 кА.

д) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 25 кА ? I_кmax = 12,2 кА.

Таким образом выключатель типа А3710Б подходит для защиты ШРА3, ШРА4, СП1, СП2, СП3, СП4.

3) Автоматический выключатель SF7.

В предыдущих расчетах был выбран выключатель типа А3720Б на 250 А (п.6.1). Выключатели такого типа используются для защиты ШРА1, ШРА2.

Выполним его проверку.

а) Отстройка от расчетного тока:

I_{ном.авт} = 250 А > I_рШРА1 = 225 А;

I_{ном.расц} = 250 А > I_рШРА1 = 150 А.

в) Отстройка от пиковых токов:

I_{уст.расц} = 1600 А > 1,25·I_{пик(ШРА2)} = 853 А.

г) Проверка чувствительности защиты:

1,25·I_{уст.расц} = 2000 А = I_кmin = I⁽¹⁾_К(К12) = 8,4 кА.

д) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 30 кА ? I_кmax = 11,4 кА.

Таким образом выключатель типа А3720Б подходит для защиты ШРА1, ШРА2.

4) Автоматический выключатель SF6.

В предыдущих расчетах был выбран выключатель типа А3790Б на 400 А (п.6.1). Используется для защиты ШРА5.

Выполним его проверку.

а) Отстройка от расчетного тока:

I_{ном.авт} = 400 А > I_рШРА5 = 377 А;

I_{ном.расц} = 400 А > I_рШРА5 = 377 А.

в) Отстройка от пиковых токов:

I_{уст.расц} = 3800 А > 1,25·I_{пик(ШРА5)} = 865 А.

г) Проверка чувствительности защиты:

1,25·I_{уст.расц} = 4750 А = I_кmin = I⁽¹⁾_К(К10) = 9,3 кА.

д) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 30 кА ? I_кmax = 12,7 кА.

Таким образом выключатель типа А3720Б подходит для защиты ШРА5.

Таблица 31. - Номинальные и пиковые токи электроприемников

№ п/п	Наименование электроприемника	Номер на плане	Наибольший рабочий ток, А	Пиковый ток, А	№ п/п	Наименование электроприемника	Номер на плане	Наибольший рабочий ток, А	Пиковый ток, А
1	Вертикально- фрезерный	1-11	56	280	12	Электротемич. печь	77, 78	38	38
2	Горизонтально- расточной	14-19	52	260	13	Электромаслянн. ванна	79, 80	45	45
3	Горизонтально- проточной	20-23	58	290	14	Электропечь	81, 82	75	75
4	Горизонтально- шлифовальный	26, 27	91	455	15	Вентустановка №1	69, 70	15	75
5	Горизонтально- фрезерный	28-37	47	235	16	Вентустановка №2	74-76	23	115
6	Токарно-винторезный	49-52	56	280	17	Вентустановка №3	118, 119	38	190
7	Радиально- сверлильный	54-61	44	220	св1	Точечные стационарные	91-93	24	140
8	Безцентро-шлифовальный	62, 63	78	390	св2	Сварочные шовные роликовые	85-87	21	105
9	Токарный с ЧПУ	64-66	45	225	св2	Сварочные точечные машины	94-96	48	214
10	Токарно-револьверный	41-48	89	445	св4	Сварочные стационарные	97-99	48	240
11	Нагревательная электропечь	71-73	61	61	св5	Сварочные стационарные рельефн.	100-102	37	214

6) Выбор предохранителей.

Для защиты электороприемников на предыдущих этапах расчета были выбраны предохранители типа ПН2 на 100 А (п.6.1, п.8.1).

Выполним проверку данных предохранителей.

а) U_нпр = Uc = 380 В;

б) Отстройка от расчетного тока:

I_ном.пр = 100 А > I_р(ЭП26) = 91 А (ЭП №26 - электроприемник с наибольшим током).

I_{ном.вст} = 100 А> I_р(ЭП26) = 91 А.

в) Отстройка от пусковых токов:

;

Исходя из данного условия, предохранители этого типа не могут быть использованы для защиты ЭП №1-11, 14-19, 20-23, 26, 27, 49-52, 62, 63, 41-48, так как пиковый ток данных электроприемников больше 250 А.

А.

г) Согласование с сечением защищаемого участка:

I_{ном.вст} = 100 А < 3·I_дл.доп = 3·65 = 195 А

(65 А - наименьшее значение длительно допустимого тока для кабелей, питающих электроприемники. Сечение кабеля 10 мм²).

д) Проверка чувствительности защиты:

3·I_{ном.вст} 100 А ? I_кmin = = 1,3 кА.

(1,3 кА - наименьшее значение тока короткого замыкания на участках, защищаемых данными предохранителями).

е) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 50 кА ? I_кmax = I⁽³⁾_К(К9) = 9,8 кА.

Таким образом предохранители типа ПН2 на 100 А подходят для защиты всех потребителей, кроме ЭП №1-11, 14-19, 20-23, 26, 27, 49-52, 62, 63, 41-48. Для защиты этих потребителей выбираем предохранители типа ПН2 на 250 А.

Выполним проверку данных предохранителей.

а) U_нпр = Uc = 380 В;

б) Отстройка от расчетного тока:

I_ном.пр = 250 А > I_р(ЭП26) = 91 А.

I_{ном.вст} = 200 А> I_р(ЭП26) = 91 А.

в) Отстройка от пусковых токов:

А.

г) Согласование с сечением защищаемого участка:

I_{ном.вст} = 200 А < 3·I_дл.доп = 3·135 = 405 А

д) Проверка чувствительности защиты:

3·I_{ном.вст} 200 А ? I_кmin = = 4,5 кА.

е) Проверка отключающей способности:

I_{ном.отк} = 50 кА ? I_кmax = I⁽³⁾_К(К3) = 8,9 кА

Таким образом предохранители типа ПН2 на 250 А подходят для защиты ЭП №1-11, 14-19, 20-23, 26, 27, 49-52, 62, 63, 41-48.

Заключение

При разработке курсового проекта учитывалось то, что система электроснабжения должна обладала выгодными технико-экономическими показателями и обеспечивать соответствующую степень качества и требуемую степень надежности электроснабжения проектируемого объекта.

В данном курсовом проекте предложены два варианта электроснабжения цеха. После сравнения по приведенным затратам данных вариантов наиболее выгодным оказался второй, который был в дальнейшем рассмотрен. Для второго варианта были рассчитаны токи короткого замыкания, выбрана коммутационно-защитная аппаратура.

Литература

1. Ю.Л. Мукосеев Электроснабжение промышленных предприятий. Энергия М. 1973г.

2. Саенко Ю.Л. Методическое руководство к выполнению курсового

проекта по курсу «Электроснабжение промышленных предприятий», Мариуполь, 2004г.

3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. -4-е изд., перераб. И доп.-М.: Энергоатомиздат, 1989.-608 с.: ил.

4. ГОСТ 28249-93 Межгосударственный стандарт «Короткие замыкания в электроустановках до 1000 В».

5. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и

дипломного проектирования по электроснабжению промышленных

предприятий. Учебное пособие для ВУЗов - М. "Энергоатомиздат",

1987г.

6. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1., Т. 2. Электроснабжение /Под общ. ред. А. А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 568 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru