Электроснабжение цеха машиностроительного завода, состоящего из следующих отделений: токарный участок, участок изготовления гаек и болтов, компрессорное отделение, страница 4

Так как в цехе преобладают ЭП III категории по надёжности электроснабжения, и ЭП, допускающие перерыв питания на время замены повреждённого трансформатора, и имеется складской резерв трансформаторов, обеспечивающий их быструю замену в случае выхода из строя, применяю однотрансформаторную ТП.

3.2 Выбор мощности ТП

По ([1] стр. 74) предварительно оценим мощность трансформатора цеховой ТП.

Плотность нагрузки:

 кВА/м², где F – площадь цеха, м².

Экономически целесообразная мощность трансформатора с учётом снижения расхода проводникового материала:

 кВА, где С₀ – стоимость 1 киловатта потерь электроэнергии, руб./кВт×год ([1], табл.П.5.1).

Расчётная мощность трансформатора:

 кВА, где n – число трансформаторов ТП, b=0,9 –коэффициент загрузки трансформатора однотрансформаторной ТП ([1], стр. 74). С учётом возможного расширения производства и применения нового оборудования устанавливаю трансформатор с S_НОМ=2500 кВА.

3.3 Выбор месторасположения ТП

В соответствии с ([1], стр. 81) ТП должна размещаться в центре электрических нагрузок (ЦЭН), который определяется как центр тяжести однородной плоской фигуры:

 м.

 м, где S_Pi – расчётная нагрузка i-го участка цеха, x_i, y_i – координаты i-х нагрузок.

      На рисунке ЦЭН обозначен звёздочкой.

 

Рис.3 . Определение центра электрических нагрузок

Так как эта точка приходится на ИГБ, ТП расположим у стены ИГБ, в левом нижнем краю.

4.  Выбор и расчёт питающих сетей U > 1000 В

Питание КТП от ГПП осуществляется кабелем ААШВ, проложенным в земле. Проведем выбор сечения кабеля:

Найдём минимально допустимое сечение кабеля, питающего цеховую ТП от РП.

1)  1) Выбор сечения по нагреву осуществляется на основании расчетного тока. Рассчитаем нагрузку кабельной линии:

Длительно допустимый ток такого кабеля  по ([3], табл.7.10.) при прокладке в земле равен  А. С учётом поправок на число проложенных рядом кабелей k₁ и температуру окружающей среды k₂  длительно допустимый ток

 А, где k₁ = 1 по ([4], табл.7.17) для одного кабеля,

k₂ = 1,14 по ([4], табл.7.18)  с учётом допустимой температуры жилы кабеля +65°С и температуры земли +15°С.

 Таким образом,  А.

Ближайшее стандартное сечение кабеля  – 16 мм² (ААШв-10-3х16).

2)  По экономической плотности тока:

Число часов использования наибольшей нагрузки (с учётом одинаковой длительности всех трёх смен Т_СМ = 8 ч.):

 = 300 – число рабочих дней в году (52 недели по 6 дней минус праздники); Р_Р – расчётная нагрузка ТП; К_СМ – относительная загрузка смен трёхсменного производства.

По ([7], табл.4.7) выбираю кабель марки ААШв, трёхжильный, с алюминиевыми жилами, на напряжение 10 кВ, с бумажной пропитанной изоляцией для прокладки в земле. По ([4], табл.1.3.36.) экономическая плотность тока для такого кабеля при T_MAX1 = 3160 ч. j_ЭК = 1,4 А/мм².

Максимальный ток в нормальном режиме  А, экономическое сечение     

 мм². Ближайшее стандартное сечение кабеля  – 50 мм² (ААШв-10-3х50).

3) Проверка кабеля на термическую стойкость к токам КЗ:

По ([5], табл.3.14) С = 100 А×с^1/2/мм²  для кабелей 10 кВ с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией – некоторая функция; t_OB = 0,12 с. – максимальное время отключения выключателя типа ВМПЭ ([4], табл.5.1). Время действия МТЗ t_РЗ = 1,2 с. Тогда время отключения КЗ в кабеле t_ОТКРП =  t_OB + t_РЗ  = 0,12 + 1,2 = 1,34 с. По времени t_ОТКРП и отношению  определяем по ([1], табл.2.2.) приведенное время t_ПР, при котором установившийся ток КЗ  выделит то же количество тепла, что и действительный ток за действительное время: t_ПР = 1,3 с.

Минимальное сечение кабеля по условию термической стойкости:

 мм².

            Окончательно выбираю кабель ААШв с ближайшим большим стандартным сечением 150 мм² с 

 А.

5. Выбор схемы питающих и распределительных сетей и их расчёт

5.1.  Схема и исполнение распределительной сети.

Токарный участок, участок ИГБ