Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта насосной станции (обращаемое вещество – трихлорсилан)

метров на скобах подключен электродвигатель В225м4 (Р_н =50 кВт, h = 93%, cosj = 0,89, К_п=6,5), расположенный во взрывоопасной зоне класса В-I.

Напряжение сети 220/127 В. Определить необходимое сечение токопроводящих жил кабеля, проверить предохранитель АП50-3М и тепловые реле ТРП-20 для защиты сети и двигателя.

Решение:

4.1.1. Рассчитывается  номинальный ток электродвигателя

                        (4.1)

4.1.2. Необходимое сечение жил кабеля в соответствии с условием I_доп≥ 1,25I_н (двигатель с короткозамкнутым ротором и расположен во взрывоопасной зоне В-I (п.7.3.97 [1]). По табл. 1.3.6 [1] выбираем S=16мм², при котором

I_доп =75А ≥ 1,25 ∙ 158.7 ≈197.8А                          (4.2)

Условие не выполняется.

Следовательно выбираем по табл. 1.3.6 [1]  S=95 мм² при котором

I_доп =220А≥1,25∙158,7 ≈198А                        (4.2)

Вывод: выбираем ВБВ (3x95+1x95)

4.1.3. Проверяем тепловое реле ТРП-20 в соответствии с условием I_н.р≥ I_н, I_н.р = 16 А >I_н.=197.8 А. Так как номинальный ток  теплового реле ТРН-20 слишком мал, то принимаем реле ТРП-60(табл. П.1.6[5]) с номинальным током I_н.р = 60А>I_н.=43,2 А. По условию I₀ ≈ I_н выбираем нагревательный элемент реле. Этому условию удовлетворяют два нагревательных элемента с токами нулевой уставки I₀==40 А и I₀=50 А (табл. П.1.6 [5]).

Для выполнения условия I_yст»I_н тепловые реле необходимо отрегулировать. Рассчитываем количество делений, на которое необходимо повернуть поводок регулятора реле.

Для реле, у которого    I₀=40 А:

    (4.3)

где с – коэффициент цены деления шкалы ( 0,077-для медных жил) см. примечание к табл. 6.1.П[4].

Округляем до 1 деления.

Аналогично для реле, у которого      I₀=50А:

Принимаем минус 2 деления.

Таким образом, возможна защита тепловыми реле ТРП-60 с током нулевой уставки I₀=40А, при этом поводок регулятора необходимо установить на делении 1, либо с током нулевой уставки I₀ =50А, при этом поводок регулятора необходимо установить на делении -3. Первый вариант с I₀ =50А предпочтительней, поскольку нагревательный элемент реле в рабочем режиме будет иметь меньшую температуру.

4.1.4. Проверяем плавкий предохранитель НПН-60. Использование предохранителя НПН-60 нецелесообразно (маленький номинальный ток I_н=45А), В соответствии с условием I_н.пр.≥ I_н, (по табл. 1.5[5]) принимаем плавкий предохранитель типа ПР-2, у которого:

I_н.пр. = 60 А >I_н. = 54 А.

Выбираем плавкую вставку с номинальным током:

I_н.вст. =60 А>I_н=43,2 А.

4.1.5. Проверяем устойчивость работы автоматического выключателя ПР-2 при пусках двигателя (на отсутствие ложных отключений). В соответствии с табл.1.5[5] для предохранителя ПР-2 с I_н.вст. = 60 А табл.П1.5[5]ток срабатывания плавкой вставки (по формуле 3.13[5]):

I_{н.пл.вст} = I_пуск /α= 302,4 /2,5 = 120,9 А.                (4.4)

  Пусковой ток двигателя (формула 3.16[5]):

I_пуск = К_пI_н =7·43,2=302,4 А                         (4.5)

Проверяем условие: I_{н.пл.вст} = I_пуск /α

где α – коэффициент, зависящий от условий пуска и типа предохранителя:

- при защите электродвигателей с короткозамкнутым ротором и легком пуске( длительностью 2-5с) равным 2,5;

- при тяжелом пуске( длительностью около 10с) или для особо ответственных электродвигателей, ложное отключения которых недопустимо равных 1,6;

- при защите двигателей с фазным ротором – от 0,8 до 1;

Очевидно, что 60 А < 302,4/2,5= 120,9 А, условие не выполняется, т.е. при пусках двигателя будут ложные отключения.

Следовательно принимаем плавкую вставку с I_н.вст. = 125 А

4.1.6. Поскольку для защиты использованы тепловые реле, то проверять условие защиты сети от перегрузок в соответствии с п.3.1.10 и п.3.1.11 [1] необходимости нет: оно выполняется автоматически при выборе сечения жил кабеля и номинальных параметров реле в соответствии с расчетом по пп.1 - 3 решения данной задачи.

Ответ:

S_ВБВ=10мм², ПР-2 (I_н.вст. = 125 A, I_{н пр}=60А), ТРП-60 (I₀ = 50 А,             N = 1 дел.)

Дано

4.2. В однофазной осветительной сети установлено 13 светильника ПВ-100 (исполнение по взрывозащите – IP45) Р=100 В_T. Напряжение сети U_ф=220 В. Сеть выполнена двухжильным проводом марки ВВГ(2х2,5), проложенным в водогазопроводной трубе и защищена предохранителем ВА51-31-1, с номинальным током равным 25А. Проверить необходимое сечение провода и номинальный ток предохранителя и плавкой вставки.

4.2.1. Рассчитывается рабочий ток нагрузки:

.                                     (4.6)

4.2.2.Для провода сечением S=1,5 мм ²по табл. 1.3.6 [1] допустимый длительный ток I_доп= 19 A:

I_доп= 19 A >I_р =5,9 А.

4.2.3. Проверяем предохранитель  ВА51-31-1 по условию

,

I_{н. пр} ≥I_р.

Условие  выполняется (I_Н.Р. =25А >I_р =5,9 А)

4.2.4. Выбираем номинальный ток плавкой вставки в соответствии с условием, I _{н. пр}≥ I_р. Принимаем (П1,8.[5]) I _{н. расц}=8A.

4.2.5. Проверяем условие защиты сети от перегрузки в соответствии с требованиями формулы 3.24[5]:

Условие  выполняется                                        (4.7)

Ответ: ВВГ (S=1,5мм²), ВА51-31-1(I_н.расц= 8А).

4.3. Проверяем правильность выбранных сечений проводников по допустимой потере напряжения:

Рис.5.1. Расчетная схема силовой сети.

4.3.1. По табл. 3.1.[5]  , для силовой сети при S_T = 800 кВ·А; cosj = 0,92 и К_з.т.= 0,6 определяем допустимую потерю напряжения: ΔU_дon =6,8%- для силовой сети, : ΔU_дon =4,3%- для осветительной сети.

4.3.2.Проверяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках силовой сети:

                                                              (4.8)

                  (4.9)

где С₁=15,6 и С₂=25,6 - соответственно коэффициенты для алюминиевых и медных проводников при напряжении 220/127В определяем по табл. 3.2 [5] .

4.3.3. Проверяем допустимую и фактическую потерю напряжения в силовой сети:

Ответ: следовательно, сечение проводников на участках силовой сети выбрано правильно.

Рис.5.2. Расчетная схема осветительной сети.

4.3.4. Проверяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках осветительной сети:

где С₁=15,6, С₂=25,6 и С₃= 12,8  - соответственно коэффициенты для алюминиевых,  медных проводников и светильников при напряжении