Электроснабжение электрооборудования окрасочного цеха

Содержание

1. Краткая характеристика потребителей цеха по режиму нагрузки, категории бесперебойности и т.п.

.1 По режиму нагрузки

.2 По степени бесперебойности питания

.3 Характеристика помещения по «Нормам пожарной безопасности» НПБ-105-03

.4 Характеристика помещения по ПУЭ

. Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силы и света

.1 Выбор схемы электроснабжения

. Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры

. Расчёт электроосвещения

.1 Выбор системы освещения и освещённости цеха

.2 Выбор типа и мощности источников света

.3 Выбор схемы питания осветительной установки

.4 Выбор типа и места расположения группового щитка, компоновка сети и её выполнение

. Расчёт электронагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, места подстанции

.1 Расчёт электронагрузок электроприёмников

.2 Выбор числа и мощности трансформаторов

. Расчёт компенсации реактивной мощности

. Уточнение расчётных нагрузок и мощности трансформатора

.1 Уточнение расчётных нагрузок и мощности цеховых трансформаторов с учётом КРМ

.2 Определение потерь мощности в НКУ и цеховом трансформаторе

. Построение карты селективной защиты

.1 Расчёт токов КЗ

.2 Выбор автоматических выключателей

. Выбор аппаратуры ячеек КРУ цеховой ТП

. Выбор питающих кабелей

.1 Выбор кабеля, питающего КТП цеха

.2 Выбор шин секций 0,4кВ КТП

.3 Выбор распределительных пунктов

.3.1 Расчёт нагрузок цеха по группам (распределительным пунктам)

.3.2 Выбор распределительных пунктов и соединяющих кабелей

.4 Выбор кабелей к отдельным электроприёмникам

. Расчёт показателей качества электрической энергии

.1 Расчет уровней напряжения

.2 Расчет несинусоидальности напряжения

.3 Расчет колебания напряжения

. Расчет заземления

Основные технические показатели проекта

Список использованных источников

1. Краткая характеристика потребителей цеха по режиму нагрузки, категории бесперебойности и т.п.

В данном курсовом проекте рассчитывается электроснабжение электрооборудования окрасочного цеха химического предприятия.

 

1.1 По режиму нагрузки

В цехе имеются потребители с продолжительным и повторно-кратковременным (ПКР) режимами работы.

Рисунок 1.1 - ПКР

ПКР - это режим, при котором температура за время включения повышается, за время пауз снижается, однако, нагрев за время цикла этого электроприёмника не достигает установившейся температуры, а за время паузы температура не достигает температуры окружающей среды.

ПКР характеризуется продолжительностью включения:

где t_ц £ 10 мин - среднее время цикла.

В ПКР работают электродвигатели мостового крана, машины дуговой сварки.

Продолжительный режим - это режим, при котором температура электроприёмников возрастает по экспоненте и через определённое время достигает установившегося значения.

Электроприёмники с продолжительным режимом работы характеризуются коэффициентом включения:

В продолжительном режиме работают электроприводы вентиляторов, насосов, прессов, металлообрабатывающих станков, автоматических линий, транспортёров, электропечей.

1.2 По степени бесперебойности питания

Цех можно отнести к потребителям II категории, перерыв в электроснабжении которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих и различных механизмов (электроприёмники всех основных цехов промышленных предприятий).

Питание электроприёмников II категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допускается питание электроприёмников II категории по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более суток. Кабельные вставки должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наиболее длительному току ВЛ. Допускается питание по одной КЛ, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединённых к одному общему аппарату.

В данном проекте электроснабжение цеха осуществляется от двух независимых источников питания.

1.3 Характеристика помещения по «Нормам пожарной безопасности» НПБ-105-03

Согласно НПБ 105-03 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» помещение окрасочного цеха относится к категории "Б" - взрывопожароопасное. Сети во взрыво- и пожароопасных помещениях выполняют изолированными проводниками. В этих помещения применяют радиальные схемы питания.

1.4 Характеристика помещения по ПУЭ

Окрасочный цех химического производства относится к категории помещений с химически активной или органической средой - это помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования. В отношении опасности поражения людей электрическим током помещение окрасочного цеха относится к особо опасным помещениям.

2. Выбор напряжения цеховой сети и системы питания силы и света

Выбор напряжения питающих и распределительных сетей зависит от установленных мощностей электроприемников, их количества и удаленности от источника питания.

Цеховую сеть можно выполнить на напряжение 660 и 380В.

Напряжение 660В должно применяться на предприятиях где имеется большое количество электродвигателей в диапазоне мощностей 200 - 600кВт. Перевод питания электроприёмников с напряжения 380В на 660В снижает затраты на сооружение низковольтной кабельной сети примерно на 30% и сокращает потери электроэнергии в этой сети в 1,3 - 1,4 раза.

При применении напряжения 660В необходима установка индивидуальных понижающих трансформаторов 660/380В для питания электроосвещения и цепей управления электродвигателей.

Разброс мощностей электроприёмников в цехе составляет от 5 до 92 кВт, причём большинство - электроприёмники малой мощности, поэтому, учитывая вышесказанное, принимаю напряжение цеховой сети и системы питания силы и света 380/220В трёхфазной четырёхпроходной системы переменного тока промышленной частоты 50Гц.

2.1 Выбор схемы электроснабжения

Данное производство относится ко II категории по бесперебойности питания. Т.к. среда данного цеха является химически активной, то выбираем радиальную схему электроснабжения.

Электроснабжение потребителей электроэнергии цеха выполняется кабельными линиями. От КТП-10/0,4кВ подачу электроэнергии к электроприёмникам производим через распределительные пункты (ПР).

Рисунок 2.1 - Схема питания электроприёмников цеха

 

3. Подбор двигателей, пусковой и защитной аппаратуры

Выбор типа электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры произведём в соответствии с характеристикой производства и средой цеха. В качестве двигательной нагрузки используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии АИ со степенью защиты IP54, как наиболее простые и надёжные в эксплуатации.

Для крана принимаем асинхронные двигатели с фазным ротором [12].

Выбор электродвигателей производим с учётом условий окружающей среды, мощности и скорости вращения приводимого механизма. Условие выбора:

Р_{ном ЭД} ³ Р_уст; n_ном = n_уст.

В качестве пусковой и защитной аппаратуры используем блоки БОУ5130, в состав которых входят:

а) Автоматический выключатель. Условие выбора:

I_н.р ³ I_н.ЭД; I_н.в ³ I_н.ЭД

I_н.р ³ I_н.уст; I_н.в ³ I_н.уст.

б) Пускатель или контактор. Выбираются те, которые находятся в блоке вместе с выбранным автоматическим выключателем. Проверяется выполнение условия:

I_н.п ³ I_н.ЭД

в) Тепловое реле. Выбирается то, которое находится в блоке вместе с выбранными автоматическим выключателем и пускателем. Проверяется выполнение условия:

К_т×I_н.реле ³ I_н.ЭД

где К_т - коэффициент трансформации трансформатора тока (если его нет, то К_т=1).

Номинальный ток электродвигателя рассчитывается по формуле:

Результаты выбора двигателей, пусковой и защитной аппаратуры сводим в таблицу 3.1 (Приложение)

Питание крановых электродвигателей осуществляется при помощи гибкого кабеля через ящики Я5000.

4. Расчёт электроосвещения

 

.1 Выбор системы освещения и освещённости цеха

Работы в окрасочном цехе относятся к работам высокой точности, что требует устройства комбинированного освещения. для общего освещения цеха используем ртутные лампы высокого давления с исправленной цветопередачей типа ДРИ, т.к. высота цеха составляет 12м. Для местного освещения применяем лампы накаливания (ЛН).

Минимальная освещённость при комбинированном освещении составляет для разряда зрительных работ IIIв - 750лк. При этом освещённость от общего освещения в системе комбинированного - 300лк.

В цехе также предусматриваем систему аварийного освещения. Светильники аварийного освещения работают совместно с рабочим освещением. Наименьшая освещённость рабочих поверхностей производственных помещений и территорий предприятия, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять не менее 5% освещённости рабочего освещения в системе общего освещения.

Для создания равномерного распределения освещённости по всей площади цеха принимаем равномерное размещение светильников. Светильники располагаем в шахматном порядке. Для снижения пульсаций от ламп ДРИ в каждой точке устанавливаем по два светильника, которые подключаем к разным фазам питающей сети.

4.2 Выбор типа и мощности источников света

Исходные данные:

Длина цеха а = 168м;

Ширина b = 96м;

Высота h_ц = 12м;

Коэффициенты отражения:

·   потолка r_пот = 0,5

·   стен r_с = 0,3

·   пола r_п = 0,1;

Минимальная освещённость:

рабочего освещения Е_раб = 300лк

аварийного Е_ав = 0,05×300 = 15лк;

Напряжение питания системы освещения - 220В.

Рассчитываем высоту подвеса светильников:

H_р = h_ц - (h_р.п + h_с) = 12 - (0,8 + 1,0) = 10,2 м

Где h_р.п = 0,8м - высота рабочей поверхности;

h_с = 1,0м - высота свеса светильников.

Световой поток каждого источника света:

 (4.1)

где S_р = a х b = 168 х 96 = 16128м² - площадь цеха;

К_з - коэффициент запаса (пыльная среда):

К_з = 1,8 - для ДРИ;

К_з = 1,5 - для ЛН;

Z - коэффициент минимальной освещенности:

Z = 1,15 - для ДРИ;

Z = 1,1 - для ЛН;

N - число светильников;

n - число ламп в светильнике;

К_и - коэффициент использования светового потока,

К_и = f(i, r_пот, r_с, r_п) (4.2)

i - индекс помещения:

i =  (4.3)

Для аварийного освещения цеха использую светильники типа НСП20 с лампами накаливания и кривой силы света М, степенью защиты IP53. Тогда К_и = 0,75. число ламп в светильнике n = 1 шт., мощность лампы Р_л = 300Вт, световой поток лампы Ф_л = 4610 лм. Число светильников аварийного освещения N_ав определяем по формуле:

N =  (4.4)

N_ав =  шт.

Принимаем N_ав = 112 шт. Это лампа накаливания типа Г215-225-300, её световой поток Ф_н = 4610 лм.

Фактическая освещённость от ламп аварийного освещения:

Е_{ф ав} =  лк

Общая установленная мощность аварийного освещения:

Р_ав = N_ав × Р_н = 112×300 = 33600 Вт

Т.к. светильники аварийного освещения работают вместе с рабочим в нормальном режиме, то минимальная освещённость, создаваемая светильниками рабочего освещения составит:

Е_{min раб} = Е_раб - Е_{ф ав} = 300 - 14,6 = 285,4 лк

Для общего рабочего освещения цеха используем светильники типа ГСП10 с лампами ДРИ и кривой силы света Г-3, степенью защиты IP53. Тогда К_и = 0,75. Число ламп в светильнике n = 1 шт., мощность лампы Р_л = 700Вт, световой поток лампы Ф_л = 60000 лм. Число светильников рабочего освещения N_раб определяем по формуле:

N_раб =  шт.

Принимаем N_ав = 224 шт. Это металлогалогеновая лампа типа ДРИ 700-5, её световой поток Ф_н = 60000 лм.

Фактическая освещённость от ламп рабочего освещения:

Е_{ф раб} =  лк

Фактическая освещённость от ламп рабочего и аварийного освещения:

Е_ф = Е_{ф раб} + Е_{ф ав} = 301,5 + 14,6 = 316,1 лк

Общая установленная мощность рабочего освещения:

Р_раб = N_раб × Р_н = 224×700 = 156800 Вт

Общая установленная активная мощность общего освещения:

Р_осв = Р_раб + Р_ав = 156800 + 33600 = 190400 Вт

Общая установленная реактивная мощность общего освещения:

Q_осв = Q_раб + Q_ав

Q_раб = Р_раб ×tgj_раб = 156800 × 0,48 = 75264 вар

Q_ав = Р_ав ×tgj_ав = 33600 × 0 = 0 вар

tgj_раб = 0,48 т.к. пуско-регулирующая аппаратура понижает cosj ламп ДРИ до 0,9;

tgj_ав = 0 т.к. используются ЛН (cosj = 1).

Q_осв = 75264 + 0 = 75264 вар.

4.3 Выбор схемы питания осветительной установки

Осветительная сеть цеха предусматривает наличие одного группового щитка, к которому групповыми линиями присоединяются светильники. В случае аварийного прекращения действия рабочего освещения, аварийное обеспечивает возможность продолжения работы и безопасную эвакуацию людей из цеха.

Управление рабочим освещением осуществляется вручную автоматическими выключателями, установленными на групповом щитке. Для удобства эксплуатации и безопасности проведения ремонтных работ, а также замены отдельных элементов схемы предусмотрена возможность отключения группового щитка. Эту функцию выполняет автоматический выключатель, установленный в помещении подстанции.

Питание силовой нагрузки в цехе осуществляется по радиальной схеме. Рабочее и аварийное освещение запитываем от разных секций трансформатора.

Рисунок 4.1 Схема питания осветительной сети

4.4 Выбор типа и места расположения группового щитка, компоновка сети и её выполнение

Групповые щитки, располагаемые на стыке питающих и групповых линий, предназначены для установки аппаратов защиты и управления электроосветительной сетью. В проекте осветительной сети предусматриваем выполнение сети рабочего освещения с помощью восьми групповых линий по 28 светильников. Светильники групповых линий распределяем равномерно по фазам трёхфазной электрической сети. Тогда в групповой линии на фазу будет приходиться максимум 10 светильников. Выключатели, питающие эти линии, должны быть рассчитаны на ток:

I_р = А

I_р = А

Для управления рабочим освещением цеха принимаем осветительный щиток типа ЩО 41-5206-43У3 с восемью трёхполюсными выключателями типа АЕ2043 I_н=63А, I_нр=40А. Групповые линии выполняем четырёхжильным кабелем марки ВВГ с медными жилами сечением 4х6мм²,

I_доп=45 А.

Сеть аварийного освещения выполняем восемью групповыми линиями по 14 светильников в каждой. Выключатели, питающие эти линии, должны быть рассчитаны на ток:

I_р = А

Для управления аварийным освещением цеха принимаем осветительный щиток типа ЩО 41-5101-43У4 с восемью однополюсными выключателями типа АЕ2044 I_н = 63А, I_нр = 25А. Групповые линии выполняем двухжильным кабелем марки ВВГ с медными жилами сечением 2х2,5мм², I_доп=30 А.

Крепление светильников осуществляется на трубах. План расположения светильников по цеху представлен на рисунке 4.2.

Выбор кабелей, питающих щитки освещения.

Условие выбора сечения кабелей для взрывопожароопасной среды имеет вид:

,25∙I_Р £ I_Д.Д,

Где I_Р - расчётный ток, А;

I_Д.Д - допустимая длительная токовая нагрузка на кабель.

Выбор кабеля, питающего щиток рабочего освещения.

Выбираем кабель, питающий щиток рабочего освещения основного помещения окрасочного цеха.

Расчётная нагрузка внутреннего освещения здания Р_Р определяется по установленной мощности освещения Р_У и коэффициенту спроса k_С:

Р_Р = Р_У  k_С.

Установленная мощность Р_У определяется суммированием мощности ламп всех стационарных светильников, при этом для учёта потерь в пускорегулирующих аппаратах газоразрядных ламп ДРИ умножаем на коэффициент 1,1:

Р_У = n  Р_Л  1.1,

Где n - количество ламп, шт.

Р_Л - номинальная мощность лампы, Вт.

k _с = 0,9 [6],

Р_У.раб = 224×700×1,1 = 172480 Вт,

Р_Р.раб = 172480×0,9 = 155232 Вт,

Q_Р.раб = Р_Р  tg φ = 1552320,48 = 74511,36 ВАр,

где tg = 0,48 для ламп ДРИ [5].

Определяем полную мощность рабочего освещения:

.

Определяем расчетный ток для выбора кабеля:

,

Где U_ном = 380 В - номинальное напряжение сети.

Выбираем кабель марки ВВГ, четырёхжильный. Приведённые в ПУЭ допустимые длительные токи I_Д.Д приняты для нормальной окружающей среды (+25 ^оС по Цельсию). Т.к. среда в цехе не жаркая, то поправочный коэффициент на температуру воздуха принимаем равным 1 (К=1).

Принимаем четырёхжильный кабель (3х185+95) мм², I_Д.Д = 340 А.

,25∙261,6=327,0 £ 340 А - условие выполняется

В качестве вводного выключателя для щитка рабочего освещения выбираем трёхполюсный выключатель типа ВА51-37 I_н=400А, I_нр=320А.

Выбор кабеля, питающего щиток аварийного освещения

Определяем установленную мощность ламп:

Р_У.ав = 112×300 = 33600 Вт.

Определяем расчётную нагрузку:

Р_Р.ав = Р_У.ав × k_С = 33600 × 0,9 = 30240 Вт,

Где k_С = 0,9 [6].

Определяем расчётный ток для выбора кабеля:

,

Где cos=1 - для ЛН [5]

Принимаем четырёхжильный кабель ВВГ (4х10) мм²

I_Д.Д= 60 А >1,25 I_Р=1,25∙45,9=57,4 А

В качестве вводного выключателя для щитка аварийного освещения выбираем трёхполюсный выключатель типа ВА51-31 I_н=100А, I_нр=63А.

Определяем мощность осветительной нагрузки:

5. Расчёт электронагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, места подстанции

5.1 Расчёт электронагрузок электроприёмников

Разобьём все электроприёмники по группам со сходными характеристиками. Для каждой группы электроприёмников определим активную нагрузку по формулам:

(5.1)

Где m - число электроприёмников в группе.

Для электроприёмников, работающих в ПКР:

,(5.2)

,(5.3)

Где n - число групп электроприёмников.

Находим групповой коэффициент использования:

(5.4)

Где n - число групп электроприёмников;

m_i - число электроприёмников в группе.

Эффективное число электроприёмников:

,(5.5)

Так как n_ЭФ>10, то коэффициент максимума рассчитываем по формуле:

.(5.6)

Расчётные максимумы активной и реактивной нагрузки:

(5.7)

Полная расчётная нагрузка:

.(5.8)

Расчётная величина тока:

(5.9)

Результаты расчёта электронагрузок сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Расчёт электронагрузок цеха

№ по плану	Наименование ЭП	Рном, кВт	n, шт.	Ки, о.е.	cosf	Рсм, кВт	Qсм, квар	nэф	Ки ср	Км	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
1	Станок токарный	15,0	12	0,12	0,4	21,6	49,5	28	0,44	1,28	903,68	929,4	1296,3
2	Станок фрезерный	22	10	0,14	0,5	30,8	53,3
3	Автоматическая линия	75	3	0,4	0,75	90,0	79,4
4	Вентилятор	30	9	0,65	0,8	175,5	131,6
5	Насос	11	8	0,7	0,85	61,6	38,2
6	Автоматическая линия	90	1	0,4	0,75	36,0	31,7
9	Машина дуговой сварки	41,4	3	0,2	0,4	24,8	56,9
10	Электропечь индукционная	120	2	0,7	0,35	168,0	449,6
11	Электропечь сопротивления	120	1	0,75	0,95	90,0	29,6
13	Транспортёр	5,5	2	0,4	0,75	4,4	3,9
12	Мостовой кран 10т	16,3	2	0,1	0,5	3,3	5,6
Итого:					706,0	929,4

Определяем полную расчётную мощность цеха путём суммирования расчётных мощностей силовой и осветительной нагрузок:

S_р=(5.19

S_р= кВА

5.2 Выбор числа и мощности трансформаторов

Выбор числа и мощности силовых трансформаторов должен быть технически и экономически обоснован, так как это оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения. Для удобства эксплуатации систем промышленного электроснабжения необходимо стремиться к применению не более двух - трех стандартных мощностей трансформаторов, что ведет к сокращению складского резерва и облегчает взаимозаменяемость трансформаторов.

Принимаем к установке в цехе двухтрансформаторную подстанцию.

Выбор мощности цеховых трансформаторов производится по следующей формуле:

 , (5.20)

где К_зт - коэффициент загрузки трансформатора, который рекомендуется принимать:

– = 0,65¸0,7 при двухтрансформаторных подстанциях и преобладании нагрузок I категории по степени бесперебойности питания;

– = 0,7¸0,8 при двухтрансформаторных подстанциях и потребителях II и III категорий;

– = 0,9¸0,95 при однотрансформаторных подстанциях и нагрузке II и III категорий.

Исходя из выше указанного, принимаем = 0,75.

кВА

По полученной расчётной мощности выбираем ближайшее большее значение номинальной стандартной мощности S_ном=2500кВА.

Тип трансформаторов принимаем ТМЗ (трехфазные, масляные с негорючим диэлектриком), общего назначения, для комплектных трансформаторных подстанций. Технические данные трансформаторов приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Технические данные трансформатора

Тип	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение обмоток, кВ		Потери, Вт		Напряже-ние КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН	ХХ	КЗ
ТМЗ-2500/10	2500	10	0,4	3850	23500	6,5	1,0

Проверяем фактический коэффициент загрузки трансформатора:

В нормальном режиме:

В аварийном режиме:

Трансформаторную подстанцию выполняем комплектной, состоящей из двух силовых трансформаторов и ячеек КРУ. Так как среда в помещении цеха взрывопожароопасная, подстанцию выполняем пристроенной и располагаем между колоннами А-3 и А-5 снаружи помещения цеха. Подвод питания осуществляем к колонне А-4.

электроосвещение напряжение сеть трансформатор

6. Расчёт компенсации реактивной мощности

Компенсация реактивной мощности необходима для обеспечения экономичной работы системы электроснабжения предприятия, улучшения качества электрической энергии. Прохождение реактивной мощности сопровождается увеличением тока, а следовательно вызывает дополнительные затраты на увеличение сечений проводников сетей и мощностей трансформаторов, создает дополнительные потери электроэнергии. Кроме того, увеличиваются потери напряжения, что понижает качество электроэнергии по напряжению. Под компенсацией реактивной мощности имеется в виду расчет мощности и установки батарей конденсаторов, являющихся местными источниками реактивной мощности. В данном разделе рассчитываются мощность низковольтных батарей конденсаторов.

Суммарная расчетная мощность низковольтных батарей конденсаторов определяется на основе технико-экономических расчетов по двум критериям.

Первый критерий: мощность низковольтных батарей конденсаторов определяется, исходя из минимума приведенных затрат на установку батарей конденсаторов и экономии на числе трансформаторов КТП, которая может получиться за счет компенсации реактивной мощности. Однако так как в цеху устанавливаются по одной двухтрансформаторной подстанции, и уменьшить количество трансформаторов нельзя, то расчет компенсации реактивной мощности в сети напряжением 0,4кВ производим по коэффициенту мощности, задаваемому предприятию энергосистемой (tgj_э).

Q_кн=Q_рS-Q_э=Р_рS*(tgj_р-tgj_э), (6.1)

где Q_кн - реактивная мощность, которую необходимо компенсировать установкой низковольтных конденсаторных батарей;

Р_рS, Q_рS - активная и реактивная расчетные мощности цеха;

Р_рS=Р_р+Р_тех+Р_осв=903,68+1160+185,47=2249,15 кВт

Q_рS=Q_р+Q_тех+Q_осв=929,4+688,3+74,51=1692,21 кВАр

tgj_р - расчетный коэффициент мощности, который определяется по формуле:

tgj_р=Q_рS/Р_рS, (6.2)

tgj_э - коэффициент мощности, задаваемый энергосистемой (tgj_э=0,45).

Q_кн=2249,15×(0,75-0,45)=674,7 кВАр.

На каждый трансформатор устанавливаем по одной НКУ, тогда мощность одной НКУ:

Q_кн1=кВАр.

По полученной расчётной мощности НКУ производим выбор типа и номинальной мощности конденсаторных установок. выбираем две комплектных конденсаторных установки типа УКМ-0,38-402-У3, мощностью Q_ку1=402 кВАр. Конденсаторные установки присоединяем к секциям сборных шин и размещаем в помещении трансформаторной подстанции.

 

7. Уточнение расчётных нагрузок и мощности трансформатора

7.1    Уточнение расчётных нагрузок и мощности цеховых трансформаторов с учётом КРМ

Уточняем расчётную нагрузку с учетом КРМ на стороне 0,4кВ.

S_р= (7.1)

S_р=кВА

Уточняем мощность трансформаторов по нагрузке, определённой с учетом КРМ:

кВА

По полученной расчётной мощности выбираем ближайшее большее значение номинальной стандартной мощности S_ном=1600 кВА.

Тип трансформаторов оставляем ТМЗ. Технические данные трансформаторов приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Технические данные трансформатора

Тип	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение обмоток, кВ		Потери, Вт		Напряже-ние КЗ, %	Ток ХХ, %
		ВН	НН	ХХ	КЗ
ТМЗ-1600/10	1600	10	0,4	2750	18000	6,5	1,3

Проверяем фактический коэффициент загрузки трансформатора:

В нормальном режиме:

В аварийном режиме:

>1,4

Как видно, в аварийном режиме коэффициент перегрузки превышает допустимый, поэтому при аварийном выходе из строя одного из трансформаторов необходимо отключение части неответственных потребителей на время, необходимое для восстановления нормального режима питания.

7.2 Определение потерь мощности в НКУ и цеховом трансформаторе

Потери мощности в НКУ определяем по формуле:

DР_нку = 4,5 × Q_нку × 10^-3, кВт(7.2)

DР_нку=4,5×(2х402)×10^-3=3,618 кВт

Потери активной мощности в трансформаторах определяются по (7.3):

 (7.3)

DР_т=2х(2,75+0,76²×18,0)=26,3 кВт

Потери реактивной мощности в трансформаторах определяются по (7.4):

DQ_т = , кВАр(7.4)

где I_х - ток ХХ трансформатора КТП согласно каталожных данных;

U_к - напряжение КЗ;

n_т - количество трансформаторов;

К_з - коэффициент загрузки трансформаторов:

DQ_т=

Для уточнения расчетных нагрузок к расчетным нагрузкам на стороне 0,4 кВ добавляются потери мощности в цеховых трансформаторах и НКУ. Уточняем расчётную нагрузку с учетом КРМ на стороне 0,4кВ и потерь, рассчитанных выше.

Расчет производим по формулам:

Р_р` = Р_р + DР_нку+DР_т, кВт   (7.5)

Q_р`= Q_р + DQ_т - Q_нку, кВАр  (7.6)

S_р` = , кВА(7.7)

Р_р`=2249,15+3,62+26,3=2279,07 кВт

Q_р`=1692,21+161,74-2х402=1049,95 кВАр

S_р` = кВА.

8. Построение карты селективной защиты

Цеховые сети напряжением до 1000В должны защищаться от:

1)   токов КЗ;

2)   перегрузок;

3)   больших падений напряжения.

Защиту от токов КЗ и перегрузок осуществляют автоматические выключатели. Кроме того, защиту от перегрузок осуществляют магнитные пускатели или контакторы, которые устанавливают для коммутации электроприёмников. Они также выполняют защиту от больших падений напряжения.

При выборе защитных аппаратов имеет значение выбор места установки, которое зависит от схемы сети. Электроприёмники цеха питаются по радиальной схеме. Схема защиты представлена на рисунке 8.1.

В данном случае защиту осуществляют три автоматических выключателя в трёх точках. Основное требование, предъявляемое к защите - её селективность.

Рисунок 8.1-Схема питания электроприёмников

В точке "1" устанавливаем неселективный автоматический выключатель, в точках "2" и "3" - селективные. Для проверки селективности строим карту селективности. Для отстройки защиты от токов КЗ рассчитываем эти токи.

8.1 Расчёт токов КЗ

Для построения карты селективной защиты рассчитываем токи короткого замыкания. Расчёт токов КЗ, как и построение карты селективности производим для наиболее мощного электроприёмника. Таковым является электропечь индукционная №10 (S_ном=150 кВА). Расчетная схема и схема замещения для расчета т.к.з. представлены на рисунке 8.2 и на рисунке 8.3 соответственно.

Рисунок 8.2-Схема питания

Рисунок 8.3-Схема замещения

Электропечь индукционная №10 (S_ном=150 кВА)

Исходные данные для расчета.

КЛ1: ААШв; L=200м; F=3х185 мм²; R₀=0,162 мОм/м; X₀=0,077 мОм/м;

КЛ2: ВВГ; L=84м; F=3х(3х120+70) мм²;₀=0,181/3=0,06 мОм/м; X₀=0,064/3=0,021 мОм/м;_ф-0=0,402/3=0,134 мОм/м; X_ф-0=0,092/3=0,031 мОм/м.

КЛ3: ВВГ; L=15м; F=3х150+70 мм²;₀=0,146 мОм/м; X₀=0,063 мОм/м;_ф-0=0,389 мОм/м; X_ф-0=0,096 мОм/м.

ТМЗ 1600/10: S_{т ном}=1600кВА; U_вн=10кВ; U_нн=0,4кВ; DP_к=18,0кВт; DP_хх=2,75кВт; U_к=6,5%; R_{т ф-0}=3,3 мОм; X_{т ф-0}=16,2 мОм.

Расчет сопротивлений элементов сети.

Определяем индуктивное сопротивление системы, приведённое к стороне 0,4 кВ.

мОм,(8.1)

МВА. (8.2)

Определяем активное и индуктивное сопротивления высоковольтной кабельной линии КЛ1:

0,162×200×=0,052мОм(8.3)

=0,077×200×=0,025мОм(8.4)

Определяем активное сопротивление трансформатора ТМЗ-1600/10:

;(8.5)

Определяем полное сопротивление трансформатора:

(8.6)

Определяем реактивное сопротивление трансформатора:

(8.7)

Определяем активное и индуктивное сопротивление кабеля, питающего распределительный пункт ПР-5 (КЛ2):

_кл2=R₀×L=0,06×84=5,04 мОм;_кл2=X₀×L=0,021×84=1,76 мОм;

Определяем активное и индуктивное сопротивление кабеля, питающего электропечь индукционную ЭП1 (КЛ3):

_кл3=R₀×L=0,146×15=2,19 мОм;_кл3=X₀×L=0,063×15=0,95 мОм;

Сопротивления автоматических выключателей выбираем из [9], исходя из номинального тока выключателя.

Номинальный ток для А1 - ток вводной ячейки:

I_р = 3233,2А  I _{ном. А1} = 4000 А;

R_А1 = 0,1 мОм;

Х_А1 = 0,05 мОм.

Номинальный ток для А2 - ток ПР-5:

I_рПР-5 = 565,2 А  I _{ном. А2} = 630 А;

R_А2 = 0,41 мОм;

Х_А2 = 0,13 мОм.

Номинальный ток для А3 - ток электроприёмника:

I_ном.ЭД = 227,9 А  I _{ном. А3} = 250 А;

R_А3= 1,1 мОм;

Х_А3 = 0,5 мОм.

Расчёт начального действующего значения периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги производится по формуле:

(8.8)

Где U_НОМ - среднее номинальное линейное напряжение в сети, кВ;

R_Σ, Х_Σ - суммарные активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ без учёта сопротивления электрической дуги, мОм.

Сопротивление дуги R_Д в месте КЗ принимается активным, и его определяют по выражению:

,(8.9)

Где U_Д - падение напряжения на дуге, В;

Е_Д = 1,6 В - напряжение в стволе дуги, В [9];

L_Д - длина дуги, мм;

I_П.О. - наибольшее действующее значение периодической составляющей тока КЗ при металлическом КЗ (т. е. без учёта сопротивления дуги).

Длина дуги определяется в зависимости от расстояния а между фазами проводников в месте КЗ [9]:

L_Д = 4а при а < 3 мм;

L_Д = 2а при 3 мм < а < 30 мм;

L_Д = а при а > 30 мм

Ток КЗ с учётом сопротивления электрической дуги определяется по выражению:

(8.10)

Расчёт тока к.з. в точке К-1.

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ1 = R_кл1 + R_Т + R_А1 ,

R_Σ1 = 0,052+1,13+0,1=1,282 мОм.

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ1 = Х_С + Х_кл1 + Х_Т + Х_А1 ,

Х_Σ1 = 0,543+0,025+6,4+0,05=7,018 мОм.

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги:

.

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания а = 120 мм (КТП мощностью 1600кВА) [9].

L_Д = а = 120 мм.

Определяем активное сопротивление дуги:

.

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

.

Расчёт тока к.з. в точке К-2.

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ2 = R_Σ1 + R_А2 +R_кл2

R_Σ2 = 1,282+0,41+5,04=6,732 мОм.

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ2 = Х_Σ1 + Х_А2 + Х_кл2,

Х_Σ2 = 7,018+0,13+1,76=8,908 мОм.

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги :

.

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания а = 4 мм (кабель сечением 120 мм²) [9].

L_Д = 2×а = 2×4=8 мм.

Определяем активное сопротивление дуги:

.

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

.

Расчёт тока к.з. в точке К-3.

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Σ3 = R_Σ2 + R_А3 + R_кл3

R_Σ3 = 6,732+1,1+2,19=10,022 мОм.

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Σ3 = Х_Σ2 + Х_А3 + Х_КЛ3,

Х_Σ3 = 8,908+0,5+0,95=10,358 мОм.

Определяем ток КЗ без учёта сопротивления дуги :

.

Расстояние между фазами проводников в месте короткого замыкания а = 4,0 мм (кабель сечением 150 мм²) [9].

L_Д = 2а = 2×4=8 мм.

Определяем активное сопротивление дуги:

.

Определяем ток КЗ с учётом сопротивления дуги

.

Расчёт токов однофазного короткого замыкания

В электрической сети напряжением до 1000 В под однофазным коротким замыканием подразумевается замыкание между фазным и нулевым проводниками в схеме электроснабжения. Поэтому величина тока однофазного замыкания зависит от величины фазного напряжения и сопротивления петли «фаза - нуль» от цехового трансформатора до расчётной точки КЗ.

Расчёт однофазных токов КЗ проводим по выражению:

(8.11)

гдеU_ф = 220 В - фазное напряжение сети;

R_Ф-ОΣ, Х_Ф-ОΣ - суммарные сопротивления току однофазного КЗ, мОм.

Определение сопротивления элементов схемы

- сопротивления силового трансформатора ТМЗ-1600/10 току однофазного короткого замыкания:

R_Т.Ф-О = 3,3 мОм; Х_Т.Ф-О = 16,2 мОм.

сопротивления кабеля, питающего распределительный пункт ПР-5 (КЛ2), току однофазного короткого замыкания:

R_{кл2 Ф-О} = R_УД.Ф-О  l;Х_{кл2 Ф-О} = Х_{УД Ф-О}  l;

R_{кл2 Ф-О} = 0,134  84 = 11,26 мОм ;Х_{кл2 Ф-О} = 0,031  84 = 2,6 мОм.

сопротивления кабеля, питающего электропечь индукционную ЭП1 (КЛ3), току однофазного короткого замыкания:

R_{КЛ3 Ф-О} = R_УД.Ф-О  l;Х_{КЛ3 Ф-О} = Х_УД.Ф-О  l;

R_{КЛ3 Ф-О} = 0,389  15 = 5,84 мОм ;Х_{КЛ3 Ф-О} = 0,096  15 = 1,44 мОм;

Однофазный ток к.з. в точке К-1.

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Ф-ОΣ1 = R_{Т Ф-О}/3 + R_А1

R_Ф-ОΣ1 = +0,1=1,2 мОм;

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Ф-ОΣ1 = Х_{Т Ф-О}/3 + Х_А1

Х_Ф-ОΣ1 = +0,5=5,9 мОм;

Определяем ток короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги:

Определяем ток короткого замыкания с учётом сопротивления электрической дуги:

Однофазный ток к.з. в точке К-2

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Ф-ОΣ2 = R_Ф-ОΣ1 + R_ав2+ R_{кл2 Ф-О}

R_Ф-ОΣ2 = 1,2+0,41+11,26=12,87 мОм;

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Ф-ОΣ2 = Х_Ф-ОΣ1 + Х_ав2+ Х_{кл2 Ф-О}

Х_Ф-ОΣ2 = 5,9+0,13+2,6=8,63 мОм;

Определяем ток короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги:

Определяем ток короткого замыкания с учётом сопротивления электрической дуги:

Однофазный ток к.з. в точке К-3.

Определим суммарное активное сопротивление до точки к.з.:

R_Ф-ОΣ3 = R_Ф-ОΣ2 + R_А3 + R_{КЛ3 Ф-О}

R_Ф-ОΣ3 = 12,87+1,1+5,84=19,81 мОм;

Определим суммарное индуктивное сопротивление до точки к.з.:

Х_Ф-ОΣ3 = Х_Ф-ОΣ2 + Х_А3 + Х_{КЛ3 Ф-О}

Х_Ф-ОΣ3 = 8,63+0,5+1,44=10,57 мОм;

Определяем ток короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги:

Определяем ток короткого замыкания с учётом сопротивления электрической дуги:

Таблица 8.1

Результаты расчётов токов короткого замыкания

Точка короткого замыкания	I п.о.(3)*, кАбез учёта RД	I п.о.(3), кАс учётом RД	I п.о.(1)*, кАбез учёта RД	I п.о.(1), кАс учётом RД
К - 1	30,75	21,33	36,5	23,7
К - 2	19,65	18,96	14,2	13,72
К - 3	15,22	14,62	9,8	9,48

8.2 Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбираем из [8].

Выключатель у Электропечи индукционной

S_НОМ = 150 кВА, I_НОМ = 227,9 А.

I_{НОМ. ВЫКЛ.} > I_{НОМ ЭП}

Выбираем выключатель А3726Ф с I_{ном. выкл} = 250 А, I_{ном. расц.} = 250 А;

Определим ток срабатывания отсечки:

;

I_со = 10  I_{ном. расц.}= 10  250 = 2500А; t_со = 0,02 c;

I _со < I _К3⁽³⁾, I _со < I _К3⁽¹⁾.

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

I _СП = 1,25  I _{ном. расц.}= 1,25  250 = 312,5 А; t_СП = 1000 c;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

Выключатель ввода на распределительный пункт ПР-5

I_{НОМ. ВЫКЛ.} > I_р

Выбираем ВА55-39 с I_{ном. выкл} = 630 А, I_{ном. расц.} = 630 А, I_о = 25 кА;

Определим ток срабатывания отсечки:

;

I_со = 7  I_{ном. расц.}= 7  630 = 4410 А; t_со = 0,1 c;

I _со < I _К2⁽³⁾,I _со < I _К2⁽¹⁾.

Определим ток уставки:

I₆ = 6  I _{ном. расц.}= 6  630 = 3780 А; t₆ = 4 c; I_{мгн. сраб.}= 25 кА;

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

I_СП = 1,25  I_{ном. расц.}= 1,25  630 = 787,5 А; t_СП = 100 c;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

Выключатель ввода 0,4кВ КТП, трансформатор ТМЗ-1600/10

I_{НОМ. ВЫКЛ.} > I_р

Выбираем ВА75-47 с I_{ном. выкл} = 4000 А, I_{ном. расц.} = 4000 А, I_о = 45 кА;

Определим ток срабатывания отсечки:

;

I_со = 2  I_{ном. расц.}= 2  4000 = 8000 А; t_со = 0,3 c;

I _со < I _К1⁽³⁾,I _со < I _К1⁽¹⁾.

Определим ток уставки:

I₆ = 6  I _{ном. расц.}= 6  4000 = 24000 А; t₆ = 4 c; I_{мгн. сраб.}= 45 кА;

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

I_СП = 1,25  I_{ном. расц.}= 1,25  4000 = 5000 А; t_СП = 100 c;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

Где I_{ном. выкл.} - номинальный ток выключателя;

I_{ном. расц.} - номинальный ток расцепителя;

I_СП - ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки;

t_СП - время срабатывания выключателя в зоне перегрузки;

I₆ - ток уставки;

t₆ - время срабатывания уставки;

I_со - ток срабатывания отсечки;

t_со - время срабатывания отсечки.

Таблица 8.2

Данные для построения карты селективности

Точка КЗ	Тип выключателя	I ном. выкл., А	I ном. расц., А	Зона срабатывания при перегрузке		Зона шестикратного тока		Зона отсечки		I мгн. сраб., кА
				IСП, А	tСП, с	I6, А	Iсо, А	tсо, с
1	ВА75-47	4000	4000	5000	100	24000	4	8000	0,2	45
2	ВА55-39	630	630	787,5	100	3780	4	4410	0,1	25
3	А3726Ф	250	250	312,5	1000	-	-	2500	0,02	-

На рисунке 8.4 показано построение карты селективности защиты индукционной печи.

Определим по карте селективности время действия выбранных защит, сведём в таблицу 8.3 и проверим условия селективности.

Таблица 8.3

Проверка условий селективности

Токи КЗ, кА	ВА 55-39 и А3726Ф	ВА 75-47 и ВА 55-39
-0,3 / 0,1 = 3 > 1,5
0,1 / 0,02 = 5 > 1,5-
-0,3 / 0,1 = 3 > 1,5
0,1 / 0,02 = 5 > 1,5-
-0,3 / 0,1 = 3 > 1,5
0,1 / 0,02 = 5 > 1,5-

Из таблицы 8.3 видно, что условие селективности соблюдаются во всех случаях.

9. Выбор аппаратуры ячеек КРУ цеховой ТП

В данной главе выбираются:

1)   Две водные ячейки на 10 кВ;

2)   Две вводные ячейки на 0,4 кВ;

3)   Секционная ячейка на 0,4 кВ;

4)   Две отходящие ячейки для установки КРМ;

5)   Две отходящие ячейки для рабочего и аварийного освещения.

Выбор вводных ячеек на 10кВ осуществляется по номинальному току трансформатора с учётом допустимой перегрузки в аварийном режиме:

А

Выбор сводится к определению типа ячейки, типа выключателя в ней и его номинального тока. Принимаем к установке ячейки 10кВ типа К-104М с вакуумными выключателями типа ВБКЭ-10 на I_ном=630А и с трансформаторами тока типа ТЛШ-10. Габарит ячейки 750х1300х2150. Данные ячейки устанавливаются на ГПП в РУ-10кВ. В цеховой КТП РУ-10кВ и коммутационных аппаратов не предусматриваем, т.к. расстояние от ГПП до КТП менее 300м (200м).

Выбор ячеек на напряжение 0,4кВ сводится к определению типа ячеек и выбору выключателя в них. Типы ячеек ШНВ, ШНС, ШНЛ для вводных, секционных и отходящих ячеек соответственно.

Выключатель вводной ячейки выбирается по номинальному току трансформатора с учётом допустимой перегрузки в аварийном режиме:

Выбираем выключатель типа ВА75-47 на I_н.в=4000А, I_н.р=4000А.

Секционный выключатель работает только в аварийном режиме и пропускает ток половины нагрузки цеха:

А

Выбираем выключатель типа ВА75-47 на I_н.в=2500А, I_н.р=2000А.

Выключатель для установок КРМ выбирается по их номинальному току:

А

Выбираем выключатель типа ВА51-39 на I_н.в=630А, I_н.р=630А.

Вводные выключатели для щитков рабочего и аварийного освещения выбраны в п.4.4.

10. Выбор питающих кабелей

 

.1 Выбор кабеля, питающего КТП цеха

Для питания КТП цеха принимаем кабель на напряжение 10кВ марки ААШв - кабель с алюминиевыми жилами, алюминиевой оболочкой, бумажной пропитанной изоляцией со шлангом из поливинилхлорида. Способ прокладки кабеля - по эстакадам.

Выбор сечений жил кабелей 10кВ производится по трём критериям:

1)   По нагреву;

2)   По термической стойкости к токам КЗ;

3)   По экономической плотности тока.

Выбор производится по расчётному току, который в нашем случае является номинальным током трансформатора с учётом допустимой перегрузки:

А

1)   Выбор по нагреву:

I_р£I_доп

Выбираем кабель сечением F=3х70мм², I_доп=130А.

,3<130А

2)   Проверка по термической стойкости:

F_min=a×I_¥×Öt_ф,

где a=12 коэффициент для алюминиевых жил кабеля;_¥ - установившееся значение тока короткого замыкания на шинах 10кВ (I_¥=17кА по заданию);

t_ф - фиктивное время отключения КЗ (t_ф=0,8с по заданию).

F_min=12×17×Ö0,8=182,5мм²

Принимаем ближайшее большее стандартное сечение F=3х185мм², I_доп=235А.

3)   По экономической плотности тока:

F_эк=мм²

где I_р.норм - ток нормального режима:

А;

j_эк - экономическая плотность тока. Для кабелей с алюминиевыми жилами и бумажной пропитанной изоляцией при 3000<Т_г<5000ч j_эк=1,4А/мм².

Принимаем ближайшее стандартное сечение F=3х50мм², I_доп=105А.

Окончательно принимаем кабель большего из полученных сечений

F=3х185мм², I_доп=235А, r₀=0,162 Ом/км, x₀=0,077 Ом/км.

10.2 Выбор шин секций 0,4кВ КТП

Ошиновку РУ-0,4кВ выполняем жёсткими медными шинами прямоугольного сечения. Максимальная нагрузка на шинах (максимальный ток вводной ячейки):

_max =3233,2 А.

Выбираем сечение медных шин по допустимому току, так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ небольшой длины и находится в пределах подстанции. Принимаем двухполосные шины 100´10мм; I_доп=3610 А.

По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят:

_max < I_доп ,

,2 < 3610 A.

Проверяем шины на термическую стойкость:

q_min=a×I_¥×Öt_ф,min=8×17×Ö0,8=121,6 мм²_{m i n} £ q

121,6< 2х100х10=2000 мм² - Условие выполняется.

10.3  Выбор распределительных пунктов

10.3.1 Расчёт нагрузок цеха по группам (распределительным пунктам)

Все электроприёмники цеха разбиваем по группам в зависимости от месторасположения, режима работы и мощности. Каждую группу электроприёмников будем питать от своего распределительного пункта. Электроприёмники большой мощности запитываем непосредственно от сборных шин КТП. Расчёт электронагрузок по группам производим методом упорядоченных диаграмм, который был рассмотрен в главе 5.

Так как для всех групп электроприёмников n_ЭФ<10, то коэффициент максимума рассчитываем по формуле:

Расчётные максимумы активной и реактивной нагрузки:

Результаты расчета и сам расчёт оформляем в виде таблицы (см. таблицу 10.1 - приложение).

10.3.2 Выбор распределительных пунктов и соединяющих кабелей

В качестве распределительных пунктов, расположенных в помещении цеха, выбираем распределительные пункты серии ПР8501 со степенью защиты IP54. Распределительные пункты выбираются по номинальному рабочему току и количеству отходящих линий.

I_р£I_доп

Расчётный ток группы электроприёмников из таблицы 10.1 сравниваем с номинальным рабочим током распределительного пункта серии ПР8501 для исполнения IP54, результаты выбора распределительных пунктов заносим в таблицу 10.2.

Таблица 10.2

Результаты выбора распределительных пунктов

№ ПР	Номер схемы шкафа	Номинальный ток, А	Номинальный рабочий ток, А, для исполнения		Количество выключателей			Исполнение по способу установки и степени защиты
			IP21 УЗ	IP54 УХЛ2, Т2	Однополюсных ВА51-31 (6,1-100А)	Трехполюсных		навесное IP21, IP54	Наполь-ное IP21, IP54	утопленное IP21
						ВА51-31 (6,3-100А)	ВА51-35 (100-250А)
С выключателем ВА55-39 на номинальный ток до 630 А на вводе
ПР-1	122	630	504	473	-	6	2	+	+	-
ПР-2	123	630	504	473	-	8	2	+	+	-
ПР-3	122	630	504	473	-	6	2	+	+	-
ПР-4	122	630	504	473	-	6	2	+	+	-
ПР-5	121	630	504	473	-	4	2	+	+	-
ПР-6	121	630	504	473	-	4	2	+	+	-
ПР-7	120	630	504	473	-	2	2	+	+	-
С выключателем ВА55-37 на номинальный ток до 400 А на вводе
ПР-8	117	400	320	300	-	10	-	+	+	-

Для соединения распределительных пунктов с секциями КТП используем кабель марки ВВГ. Сечение кабелей в сети 0,4кВ выбирается по нагреву и проверяется по потере напряжения. В данном расчёте проверку по потере напряжения не делаем, полагая, что условие DU<5% заведомо выполняется.

Условие выбора кабелей по нагреву для взрывопожароопасной среды:

,25∙I_р £ I_доп

Результаты выбора сечений соединительных кабелей заносим в таблицу 10.3.

Таблица 10.3

Выбор кабелей соединяющих ПР с КТП

№ ПР	Iр, А	1,25 Iр, А	Iдоп, А	Сечение кабеля, F, мм2
1	220,6	275,8	300	3х150+95
2	280,2	350,3	370	2х(3х70+50)
3	567,6	709,5	780	3х(3х120+70)
4	347,3	434,1	520	2х(3х120+70)
5	565,2	706,5	780	3х(3х120+70)
6	201,9	252,4	260	3х120+70
7	227,0	283,8	300	3х150+95
8	190,3	237,9	260	3х120+70

Для равномерной загрузки трансформаторов распределяем распределительные пункты по секциям следующим образом:

Секция 0,4кВ №1: ПР-1 (I_р=220,6А), ПР-2 (I_р=280,2А), ПР-3

(I_р=567,6А), ПР-7 (I_р=227,0А).

Секция 0,4кВ №2: ПР-4 (I_р=347,3А), ПР-5 (I_р=565,2А), ПР-6

(I_р=201,9А), ПР-8 (I_р=190,3А).

10.4 Выбор кабелей к отдельным электроприёмникам

Выбор сечения кабелей, питающих отдельные электроприемники цеха, производим по нагреву:

,25∙I_ном £ I_доп

Результаты выбора сечений кабелей сводим в таблицу 10.4.

Для питания электроприемников используем кабель марки ВВГ, проложенный по лоткам, а в местах спуска к электрооборудованию ниже 1,5м - в стальных трубах.

Таблица 10.4

Выбор кабелей к отдельным электроприемникам

№ п/п	Электроприемник	Кол-во, шт.	Рном, кВт (Sном, кВА)	Iном, А	1,25 Iном, А	Iдоп, А	F, мм2
1	Станок токарный	12	15,0	30,0	37,5	45	3х6+4
2	Станок фрезерный	10	22	41,3	51,6	60	3х10+6
3	Автоматическая линия	3	75	140,7	175,9	185	3х70+35
4	Вентилятор	9	30	56,0	70,0	80	3х16+10
5	Насос	8	11	22,0	27,5	35	3х4+2,5
6	Автоматическая линия	1	90	161,6	202,0	215	3х95+50
7	Машина дуговой сварки	3	(60)	121,5	151,9	185	3х70+35
8	Электропечь индукционная	2	227,9	284,9	300	3х150+70
9	Электропечь сопротивления	1	120	182,3	227,9	260	3х120+70
10	Транспортёр	2	5,5	11,4	14,3	35	3х4+2,5
11	Мостовой кран 10т	2	21,0	45,6	57,0	60	3х10+6
12	Установка КРМ	2	(402)	580,2	725,3	780	3х(3х120+70)
13	Щит рабоч. освещения	1	(181,8)	261,6	327,0	340	3х185+95
14	Щит авар. освещения	1	31,9	45,9	57,4	60	3х10+6

11. Расчёт показателей качества электрической энергии

Электрическая энергия, вырабатываемая источниками питания и предназначенная для работы электроприёмников, должна иметь такие качественные показатели, которые определяют надёжность и экономичность их работы. Качественные показатели электроэнергии нормируются государственными стандартами; на эти нормы ориентированы технические условия работы электроприёмников, выпускаемых промышленностью.

Расчет производится для таких показателей качества электроэнергии как колебания напряжения и несинусоидальность напряжения. Проведение расчета необходимо для того, чтобы установить, насколько эти показатели соответствуют установленным на них нормам. Нормирование показателей необходимо вследствие негативного влияния на работу других электроприемников:

колебания напряжения могут привести к сбою систем управления электроприемников с электродвигателями и к миганию света от светильников искусственного освещения;

несинусоидальность напряжения вызывает дополнительные потери мощности за счет протекания высших гармоник, уменьшается срок службы изоляции, из-за высших гармоник в системах управления могут быть сбои.

Колебания и несинусоидальность напряжения в данном цеху создаются машинами дуговой сварки.

11.1  Расчет уровней напряжения

В этой главе определяем уровни напряжения на зажимах электроприёмников в периоды максимума и минимума нагрузки и проверяем их соответствие требованиям ГОСТ 13169-87.

Согласно ГОСТ 13109-97 "Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения" отклонения напряжения в нормальном режиме работы ЭП допускается в пределах: на зажимах приборов электрического освещения от -2,5% до +5% от номинального напряжения, на зажимах электродвигателей и всех остальных ЭП от -5% до +5%.

Трансформаторы ТМЗ-1600/10 с номинальным напряжением 10,5/0,4 кВ имеют устройство ПБВ ±5% с 2 ступенями через ±2,5%. Необходимо выбрать пределы регулирования на трансформаторах ТП в период максимальных и в период минимальных нагрузок. При этом минимальные нагрузки цеха принимаются 23% от максимальных.

Для простоты расчёт падения напряжения заменим расчётом потерь напряжения. В расчёте определяем уровни напряжения на зажимах двух характерных электроприёмников: ЭП1 и ЭП2 (см. рисунок 11.1).

Рисунок 11.1-Схема питания электроприёмников

Наиболее удалённый электроприёмник (ЭП1) характеризует низший уровень напряжения в период максимума нагрузки, а наиболее близкий (ЭП2) - крайнее превышение напряжения в период минимума нагрузки.

Уровни напряжения на шинах 10 кВ ГПП в период максимума и минимума нагрузки:

dU^’_max=1%; dU^”_min=6%.

Уровень напряжения на шинах 0,4 кВ определяется по формуле:

dU^’₂=dU^’₁-åDU+ådU_доб , (11.1)

где ådU_доб - добавки напряжения, создающиеся на трансформаторах КТП (+5%);

dU^’₁ - уровень напряжения на шинах 10 кВ;

åDU - потери напряжения.

åDU=DU_кл1+DU_тр +DU_кл2 +DU_кл3

Потери напряжения в линиях определяются по формуле:

DU_кл=Ö3×L× (R₀× Р_р + X₀× Q_р)× (11.2)

Потери напряжения в трансформаторах определяются по формуле:

DU_тр=Ö3×(R_т×Р_р+X_т×Q_р)× (11.3)

Рассчитываем неменяющиеся величины:

DU_кл1=Ö3×200×(0,162×+0,077×)× =0,078%

DU_тр=Ö3×(1,13×+6,4×)×=5,57%

Определяем отклонения напряжения в низковольтной сети в период максимальных нагрузок для наиболее удаленного ЭП (ЭП1-насос Р_н=11кВт):

DU_кл2=Ö3×200×(0,154×107,0+0,06×65,1)×=4,89 %

DU_кл3=Ö3×20×(4,63×11+0,095×(11×0,57))×=1,24%

Определяем потери напряжения в сети в период максимальных нагрузок:

åDU= 0,078+5,57+4,89+1,24=11,778%.

Уровень напряжения:

dU^’₂ =1-11,778+5= -5,778% > 5%

Уровень напряжения на шинах потребителя в период максимальных нагрузок ниже допустимого, поэтому требуется регулирование напряжения.

Определяем отклонения напряжения в низковольтной сети в период минимальных нагрузок (ЭП2 - автоматическая линия №6 Р_н=90кВт):

DU_кл2=Ö3×84×(×160,3+×91,1)×=2,42 %

DU_кл3=Ö3×10×(0,195×90+0,06×(90×0,456))×=0,24%

Определяем потери напряжения в сети в период минимальных нагрузок:

åDU= 0,078+5,57+2,42+0,24=8,308%.

Уровень напряжения:

dU^’’₂ =6-0,23∙8,308+5=9,09% > 5%

Уровень напряжения на шинах потребителя в период минимальных нагрузок выше допустимого, следовательно необходимо регулирование напряжения. В данном случае с помощью ПБВ цехового трансформатора добиться требуемых уровней напряжения в режимах максимума и минимума нагрузки не удаётся, поэтому регулирование напряжения необходимо осуществлять с помощью РПН трансформатора ГПП. В режиме максимальных нагрузок РПН необходимо установить на +5%, а в режиме минимальных нагрузок на -5% тогда:

dU^’’₂ =9,09-5=4,09%< 5%,

dU^’₂ = -5,78+5= -0,78%< 5%.

11.2 Расчет несинусоидальности напряжения

Источником высших гармоник в цехе являются машины дуговой сварки, которые генерируют 3, 5, 7 гармоники. Для расчёта несинусоидальности напряжения составляем схему замещения цеховой сети, в которой нелинейные элементы заменяем источниками тока n_-ой гармоники (см. рисунок 11.2).

Эффективный ток гармоники определяется по формуле:

I_{u эф}=, (11.4)

где u - номер гармоники.

МДС (S_пасп=60кВА; к_з=0,75; ПВ=60%)

Третья гармоника

I_{3 эф}=А

Пятая гармоника

I_{5 эф}=А

Седьмая гармоника

_{7 эф}=А

Рисунок 11.2 Схема замещения цеховой сети

Групповой ток гармоники определяется по формуле:

I_{u гр}= (11.5)

Третья гармоника

_{3 гр}==16,77 А.

Пятая гармоника

_{5 гр}==6,04 А.

Седьмая гармоника

_{7 гр}==3,08 А.

Сопротивление трансформатора определяется по формуле:

_{т u}=R_т ×Öu+jX_т×u(11.6)

Z_{т 3}=1,13×Ö3+j6,4×3=1,96+j19,2 мОм;

Z_{т 5}=1,13×Ö5+j6,4×5=2,53+j32 мОм;

Z_{т 7}=1,13×Ö7+j6,4×7=2,99+j44,8 мОм.

Сопротивление низковольтной сети определяется по формуле:

_{нс u}=R_нс ×Öu+jX_нс×u (11.7)

Сопротивление низковольтной сети состоит из сопротивлений кабельных линии от КТП до ПР-3 (ВВГ 3х(3х120+70), r_0кл2 = 0,154/3мОм/м, x_0кл2=0,06/3мОм/м, L_кл2 =132м) и от ПР-3 до электроприёмника (ВВГ 3х70+35), r_0кл3 = 0,265мОм/м, x_0кл3=0,061мОм/м, L_кл3 =25м):

R_нс==r_0кл2×L_кл2 + r_0кл3×L_кл3

R_нс=×132+0,265×25=13,4 мОм_нс==x_0кл2×L_кл2 + x_0кл3×L_кл3

X_нс=×132+0,061×25=4,17 мОм

Z_{нс 3}=13,4×Ö3+j4,17×3=23,21+j12,51;

Z_{нс 5}=13,4×Ö5+j4,17×5=29,96+j20,85;

Z_{нс 3}=13,4×Ö7+j4,17×7=35,45+j29,19.

Сопротивление питающей сети определяется по формуле:

_{пс u}= jX_пс×u (11.8)_{пс 3}=j×0,543×3= j 1,629 мОм_{пс 5}=j×0,543×5= j 2,715 мОм_{пс 7}=j×0,543×7= j 3,801 мОм

Сопротивление высоковольтной кабельной линии определяется по формуле:

_{кл u}=R_кл ×Öu+jX_кл×u (11.9)

Z_{кл 3}=0,052×Ö3+j0,025×3=0,09+j0,075

Z_{кл 5}=0,052×Ö5+j0,025×5=0,12+j0,125

Z_{кл 7}=0,052×Ö7+j0,025×7=0,14+j0,175

Сопротивления элементов схемы замещения для первой гармоники взяты из п.8.1.

Полное сопротивление сети определяется по формуле:

Z_{å u}= Z_{пс u}+ Z_{кл u}+ Z_{т u}+ Z_{нс u} (11.10)

Z_{å u}ú =Ö(R²_åu+X²_åu) (11.11)

Z_{å 3}=0,09+1,96+23,21+j(1,629+0,075+19,2+12,51)= 25,26+j33,414;

ú Z_{å 3}ú =41,89 мОм;

Z_{å 5}=0,12+2,53+29,96+j(2,715+0,125+32,0+20,85)= 32,61+j55,69;

ú Z_{å 5}ú =64,54 мОм;

Z_{å 7}=0,14+2,99+35,45+j(3,801+0,175+44,8+29,19)= 38,58+j77,966;

úZ_{å 7}ú =86,99 мОм.

Напряжение гармоник определяется по формуле:

U_u=I_{u гр}×ú Z_{å u}ú (11.12)₃=16,77×41,89×10^-3=0,702 В;₅=6,04×64,54×10^-3=0,39 В;₇=3,08×86,99×10^-3=0,268 В.

Несинусоидальность напряжения сети характеризует коэффициент несинусоидальности, который представляет собой отношение действующего значения гармонического содержания несинусоидального напряжения к напряжению основной частоты.

Коэффициент несинусоидальности определяется по формуле:

К_{нс u}=1,1×Ö(U²₃+U²₅+U²₇)× (11.13)

К_{нс u}=1,1×Ö(0,702²+0,39²+0,268²)× =0,245%

Согласно ГОСТ 13109-87, длительно допустимая величина несинусоидальности напряжения на зажимах приёмника электрической энергии составляет:

К_{нс u доп}=5%, что больше полученного расчетного значения.

11.3 Расчет колебания напряжения

Исходные данные:

МДС: S_ном=60 кВА; K_з=0,75; ПВ=60%; cos j=0,89; sin j=0,51.

ТМЗ 1600/10: S_{т ном}=1600 кВА; U_вн=10 кВ; U_нн=0,4 кВ; U_к=6,5%;

DP_к=18,0 кВт.

КЛ2 от КТП до ПР-3 (ВВГ 3х(3х120+70), r_0кл2 = 0,154/3мОм/м,

x_0кл2=0,06/3мОм/м, L_кл2 =132м) и КЛ3 от ПР-3

до электроприёмника

(ВВГ 3х70+35), r_0кл3 = 0,265мОм/м, x_0кл3=0,061мОм/м, L_кл3 =25м).

Пиковый ток в фазе А определяется по формуле:

I_пик=0,865×(I_паспi×К_з×ПВ)+b₁×Ö((I_паспi×К_з)²×ПВ×(1-ПВ) (11.14)

Статистический коэффициент b₁, соответствующий вероятности превышения I_пик, определяется по рис. 6.4 [2] в зависимости от произведения n_а×ПВ.

_а×ПВ=3×0,6=1,8 - отсюда b₁=5,8_пасп=S_пасп/U_ном=60/0,38=157,89 А

I_пикА=0,865×(157,89×0,75×0,6×3)+5,8х767,2 А

Эквивалентное колебание определяется по формуле:

dU_{t э}=0,53×dU_{t max} (11.15)

dU_{t max}=I_пик×(R×cos j+X×sin j)×(11.16)

Для трансформатора:

_т=1,13 мОм;_т=6,4 мОм;

dU_{t max тр}=I_пик×(R_т×cos j+X_т×sin j)×(11.17)

dU_{t max тр} =0,7672×(1,13×0,91+6,4×0,415)×=0,74%;

dU_{t э тр}=0,53×dU_{t max тр}=0,53×0,74=0,39%.

Для сварочной установки:

R_кл==r_0кл2×L_кл2 + r_0кл3×L_кл3

R_кл=×132+0,265×25=13,4 мОм_кл==x_0кл2×L_кл2 + x_0кл3×L_кл3

X_кл=×132+0,061×25=4,17 мОм

dU_{t max св}=I_пик×(R_кл×cos j+X_кл×sin j)×

dU_{t max св}=0,7672×(13,4×0,89+4,7×0,51)× =2,89%;

dU_{t э св}=0,53×dU_{t max св}=0,53×2,89=1,53%.

Суммарная величина колебаний напряжения:

dU_{t э å}=dU_{t э тр}+dU_{t э св}=0,39+1,53=1,92%.

Допустимая величина колебания напряжения составляет

dU_{t э доп} =1,5%, что меньше полученного расчетного значения.

 

12. Расчет заземления

Для установок, имеющих напряжение до 1000 В и выше, получаются два значения нормативных сопротивлений заземляющего устройства:

R _ЗУ = 4 Ом - для стороны до 1000 В;

- для стороны выше 1000 В.

За расчётное значение должно быть принято меньшее из этих двух значений, как обеспечивающее безопасность. Определяем сопротивление заземляющего устройства:

,(12.1)

гдеI_З = 18 А (из задания).

.

Таким образом, определяющим для расчёта является требование:

R_ЗУ < 4 Ом.

Заземляющее устройство выполняем в виде выносного контура (прямоугольника 15  15 м) из горизонтальных и вертикальных заземлителей. В качестве вертикальных электродов используем стальные стержни диаметром 12 мм и длиной l_в = 5 м. Верхний конец электрода находится ниже уровня земли на t=0,7 м.

Рисунок 12.1 - Конструкция заземляющего устройства

Горизонтальные электроды выполняем из полосовой стали 404 мм. Общая длина полосы L = 60 м. Определяем сопротивление растеканию горизонтальных электродов:

(12.2)

Где b=0,04 м - ширина полосы;

t=0,7 м - глубина заложения полосы;

ρ_р = k_с  ρ - расчётное сопротивление грунта.

k_с = 2,5 для горизонтальных электродов длиной 15 м [13];

ρ = 240 Омм (из задания).

.

Предварительно принимая в контуре 4 вертикальных заземлителя, по табл. 7.4 [13] для a/l=3 находим коэффициент использования полосы η_г=0,7, тогда сопротивление полосы в контуре из 4 вертикальных заземлителей

.(12.3)

Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей:

.(12.4)

Сопротивление одного вертикального заземлителя

(12.5)

Где ρ_р - k_сз  ρ = 1,15  240 - расчётное сопротивление грунта, Омм;

k_сз = 1,15 [13] - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и пересыхание грунта;

ρ=240 Омм - удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности;

l_в=5 м - длина электрода;

d=0,012 м - внешний диаметр электрода;

расстояние от поверхности земли до середины электрода.

Количество вертикальных заземлителей находим, приняв коэффициент использования η_В=0,84 по табл.7.5 [13]:

(12.6)

Окончательно принимаем в контуре 16 вертикальных заземлителей.

Найдём сопротивление заземляющего устройства из 16 вертикальных электродов:

,(12.7)

.(12.8)

Полученное сопротивление ЗУ равно допустимому R_{з доп}=4 Ом.

Основные технические показатели проекта

«Электроснабжение окрасочного цеха»

1. Установленная мощность 2760,8 кВт

2.      Число электроприёмников переменного тока 53 шт. с частотой 200-100000 Гц (отличной от 50 Гц) 0 шт.

3. Напряжение цеховой электрической сети 380 В

. Расчётная мощность (максимальная) 2509,3 кВА

. Коэффициент мощности:

до компенсации tgφ = 0,75; cosφ = 0,8;

после компенсации tgφ = 0,46; cosφ = 0,91

. Тип, число и мощность трансформаторовцеховой подстанции ТМЗ - 2 х 1600 кВА

. Коэффициент загрузки трансформаторов β_т = 0,76

. Расход электрической энергии за год:активной

W_А = Р_р  Т_ма = 2279,07  3000 = 6837210 кВтч;

Реактивной

W_Р = Q_р  Т_мр = 1049,95  3300 = 3464835 кВАрч

. Удельная плотность нагрузки

S_УД = S_СР / F = 2509,3 / (168  96) = 0,16 кВА/м²

. Напряжение питания цеховых подстанций 10 кВ

Список использованных источников

1. Правила устройства электроустановок - М.: Энергоатомиздат, 1998 г.

2.      «Электрическая часть станций и подстанций» справочные материалы под ред. Б. Н. Неклепаева, - М.: Энергия, 1978 г.

.        Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий», М.: «Высшая школа», 1986 г.

.        Специальные вопросы электроснабжения. Составитель - А.И. Гардин, - НГТУ, 1988 г.

.        Г.М. Кнорринг «Справочник для проектирования электроосвещения» - Л.: «Энергия», 1968 г.

.        Справочник по проектированию электроснабжения под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: «Энергоатомиздат», 1990 г.

.        «Электроснабжение и электрооборудование цеха» / Методические указания - Н.Н., 2002 г.

.        А.В. Беляев «Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ» - Л.: «Энергоатомиздат», 1988 г.

.        «Расчеты токов короткого замыкания в электрических сетях» / Методические указания - Н.Н., 1991 г.

.        ГОСТ 13109 - 97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»

11. «Характеристики электрооборудования напряжением 0.4 кВ» / Справочное пособие - Н.Н., 2002 г.

12.    Крановое оборудование: Справочник/ Алексеев Ю.В., Богословский А.П. и др. - М.: Энергия, 1979.

.        Козулин В.С., Рожкова Л.Д. Электроснабжение -М.: Энергоатомиздат, 1993

Приложение 1

Таблица 3.1

Выбор эл. двигателей, пусковой и защитной аппаратуры

№ по плану	Наименование механизма	Руст , кВт (Sуст), (КВА)	Кол-во	Ки, о.е.	cosj о.е.	Тип и габарит ЭД механизма	Рном, кВт (Sном), (КВА)	Iном, А	h, %	cosj, о.е.	n, об/мин.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Станок токарный	13,0	12	0,12	0,4	АИР160S4УЗ	15,0	30,0	85	0,73	1500
2	Станок фрезерный	18,0	10	0,14	0,5	АИР180S4У3	22	41,3	90	0,9	1500
3	Автоматическая линия	60	3	0,4	0,75	АИ250S2У3	75	140,7	91	0,89	3000
4	Вентилятор	24	9	0,65	0,8	АИР180М2У3	30	56,0	90,5	0,9	3000
5	Насос	8	8	0,7	0,85	АИР132М4У3	11	22,0	87,5	0,87	1500
6	Автоматическая линия	88	0,4	0,75	АИ250М4У3	90	161,6	93	0,91	1500
9	Машина дуговой сварки	(56)	3	0,2	0,4	ПС-1000 (Пв=60%)	(60)	121,5	75	0,89	-
10	Электропечь индукционная	(110)	2	0,7	0,35		(150)	227,9	-	0,8	-
11	Электропечь сопротивления	92	1	0,75	0,95	СТЗ-0,9-120	120	182,3	-	1,0	-
13	Транспортёр	5	2	0,4	0,75	АИР112М4У3	5,5	11,4	85,5	0,86	1500
12	Мостовой кран 10т	20	2	0,1	0,5	АИР160S4УЗ	15,0	30	85	0,73	1500
						АИР112МВ8У3	3,0	7,8	83	0,7	750
						АИР112МВ8У3	3,0	7,8	83	0,7	750

Продолжение таблицы

№ п/п	Наименование механизма	Типовой индекс блока	Защита начала ответвления (выключатель)			Пусковая и защитная аппаратура (пускатель + реле)
			Тип	Iн.в, А	Iн.р, А	Тип	Iн.п, А	Iн.реле, А	Iт.неср, А
1	2		3	4	5	6	7	8	9
1	Станок токарный	3574	АЕ2046	63	40	ПМА3440 + РТЛ2055	40	80	27,2-36,8
2	Станок фрезерный	3674	АЕ2046	63	50	ПМА4440 + РТЛ2057	63	80	34-45
3	Автоматическая линия	4174	А3716Ф	160	160	ПМА6440 + РТЛ3160	160	200	106-143
4	Вентилятор	3774	АЕ2046	63	63	ПМА4240 + РТЛ2059	63	80	42,5-57,5
5	Насос	3А74	АЕ2036	40	25	ПМЛ2230 + РТЛ1022	25	25	18-25
6	Автоматическая линия	4274	А3726Ф	250	200	КТ6033 + РТЛ1008+ТК-20	250	25	144-200
9	Машина дуговой сварки	-	ВА51-33	160	160	-	-	-	-
10	Электропечь индукционная	4374	А3726Ф	250	250	КТ6033 + РТЛ1008+ТК-20	250	25	144-242
11	Электропечь сопротивления	4274	А3726Ф	250	200	КТ6033 + РТЛ1008+ТК-20	250	25	144-200
13	Транспортёр	3174	АЕ2036	40	16	ПМЛ2630 + РТЛ1015	25	25	9,5-14
12	Мостовой кран 10т	3574	АЕ2046	63	40	ПМА3440 + РТЛ2055	40	80	27,2-36,8
			АЕ2016	10	10	ПМЛ1630 + РТЛ1014	10	10	7-10
			АЕ2016	10	10	ПМЛ1630 + РТЛ1014	10	10	7-10

Приложение 2

Таблица 10.1

Расчёт электронагрузок по группам (распределительным пунктам)

Поз№	Наименование ЭП	Рном, кВт	n, шт.	Ки, о.е.	cosf	Рсм, кВт	Qсм, квар	nэф	Ки ср	Км	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А	Iнр.ПР,А
ПР №1
1	Станок токарный	15,0	4	0,12	0,4	7,2	16,50	4	0,37	1,99	128,0	68,6	145,2	220,6	473
3	Автоматическая линия	75	1	0,4	0,75	30	26,46
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
5	Насос	11	1	0,7	0,85	7,7	4,77
Итого:						64,40	62,35
ПР №2
1	Станок токарный	15,0	4	0,12	0,4	7,2	16,50	5	0,37	1,88	160,3	91,1	184,4	280,2	473
2	Станок фрезерный	22	1	0,14	0,5	3,08	5,33
4	Вентилятор	30	2	0,65	0,8	39	29,25
6	Автоматическая линия	90	1	0,4	0,75	36	31,75
Итого:						85,28	82,83
ПР №3
1	Станок токарный	15,0	2	0,12	0,4	3,6	8,25	3	0,49	1,88	224,5	298,6	373,6	567,6	630
4	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
9	Машина дуговой сварки	41,4	1	0,2	0,4	8,28	18,97
10	Электропечь индукционная	120	1	0,7	0,35	84	224,8
12	Мостовой кран 10т	16,3	1	0,1	0,5	1,63	2,82
13	Транспортёр	5,5	1	0,4	0,75	2,2	1,94
Итого:						119,2	271,4
ПР №4
2	Станок фрезерный	22	1	0,14	0,5	3,08	5,33	3	0,62	1,68	218,2	68,1	228,6	347,3	473
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
5	Насос	11	2	0,7	0,85	15,4	9,54
11	Электропечь сопротивления	120	1	0,75	0,95	90	29,58
12	Мостовой кран 10т	16,3	1	0,1	0,5	1,63	2,82
Итого:						129,6	61,91
Поз№	Наименование ЭП	Рном, кВт	n, шт.	Ки, о.е.	cosf	Рсм, кВт	Qсм, квар	nэф	Ки ср	Км	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А	Iном.ПР,А
ПР №5
2	Станок фрезерный	22	3	0,14	0,5	9,24	16,00	4	0,47	1,80	217,4	301,9	372,0	565,2	630
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
9	Машина дуговой сварки	41,4	1	0,2	0,4	8,28	18,97
10	Электропечь индукционная	120	1	0,7	0,35	84	224,8
Итого:						121,0	274,4
ПР №6
1	Станок токарный	15,0	1	0,12	0,4	1,8	4,12	3	0,45	1,96	120,0	57,1	132,9	201,9	473
3	Автоматическая линия	75	1	0,4	0,75	30	26,46
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
5	Насос	11	1	0,7	0,85	7,7	4,77
13	Транспортёр	5,5	1	0,4	0,75	2,2	1,94
Итого:						61,20	51,92
ПР №7
2	Станок фрезерный	22	1	0,14	0,5	3,08	5,33	3	0,36	2,15	130,9	71,9	149,4	227,0	473
3	Автоматическая линия	75	1	0,4	0,75	30	26,46
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
9	Машина дуговой сварки	41,4	1	0,2	0,4	8,28	18,97
Итого:						60,86	65,39
ПР №8
1	Станок токарный	15,0	1	0,12	0,4	1,8	4,12	9	0,36	1,66	107,0	65,1	125,2	190,3	300
2	Станок фрезерный	22	4	0,14	0,5	12,32	21,34
4	Вентилятор	30	1	0,65	0,8	19,5	14,63
5	Насос	11	4	0,7	0,85	30,8	19,09
Итого:						64,42	59,18