Проектирование системы электроснабжения котельной. Расчёт ответвлений к силовым электроприёмникам. Выбор электродвигателей

7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОТЕЛЬНОЙ  

7.1 Расчёт ответвлений к силовым электроприёмникам

Перечень оборудования, находящегося в котельной и его установленная мощность приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1  Перечень оборудования и его установленная мощность.

7.1.1 Выбор электродвигателей

Каждую единицу оборудования заменяем эквивалентным двигателем, выбираемым по [  ], по следующему условию:

                                                                                                     (7.1)

где: Р_ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Р_уст – установленная мощность единицы оборудования.

Номинальный ток электродвигателя определяется как:                                                                                                                                                                                                                                     (7.2)

где: P_н- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

U_н- номинальное напряжение электродвигателя , кВ;

h- коэффициент полезного действия;

cosj - коэффициент мощности.

Приведем пример расчета для единицы оборудования.

Насос сетевой (Р_уст = 15 кВт), из условия (7.1) по [  ] выбираем двигатель 4А160S2У3 со следующими параметрами:

Р_ном = 15 кВт; η = 88 %, cos φ = 0,91.

По формуле (7.2) определим номинальный ток двигателя:

Выбор электродвигателей для остального оборудования аналогичен и приведен в таблице 7.2

7.1.2 Выбор пусковой и защитной аппаратуры

Для защиты электродвигателей, проводов, кабелей и шинопроводов от воздействия больших токов в сетях до 1 кВ применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели, которые разрывают цепь тока, когда его значение становится недопустимым для дальнейшей работы сети или ее элементов.

В данном дипломном проекте для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок применяем автоматические выключатели, так как они являются более совершенными защитными аппаратами по сравнению с плавкими предохранителями, так как они конструктивно рассчитаны на быстрое повторное включение. При отключении автоматических выключателей они отключают сразу три фазы, что препятствует возникновению неполнофазных режимов работы электрооборудования.

Автоматы, несмотря на их высокую стоимость по сравнению с предохранителями, широко применяются как для защиты отдельных электроприемников, так и для защиты присоединений на более высоких уровнях системы электроснабжения.

Все автоматы имеют в каждой фазе (полюсе) максимальное реле, которое в каталогах и справочника называют расцепителем. Расцепитель состоит из: нагревательного элемента на основе биметаллической пластинки (осуществляющего защиту от перегрузки с выдержкой времени) и электромагнитного элемента (осуществляющего максимально-токовую защиту с выдержкой или без выдержки времени – «отсечку» при токах КЗ).

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

1. Номинальный ток расцепителя автомата не должен быть меньше расчетного тока:

                                                                                                 (7.3)

где  номинальный ток теплового расцепителя, А;

      расчетной ток защищаемой цепи, А;

2. Для расцепителей автоматов всех типов, уставка тока мгновенного срабатывания должна быть:

                                                                              (7.4)

где  ток срабатывания отсечки при КЗ, А;

 ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.

Рассмотрим пример выбора автоматического выключателя для присоединения электроприемника № 4 по плану.

Ток кратковременной перегрузки определяется по формуле:

                                                                                                 (7.5)

где  кратность пускового тока.

Выбираем автоматический выключатель по [ ] серии ВА51-31 с                          ,   

Проверим выключатель по условию 1:

 - условие выполняется.

Проверим выключатель по условию 2:

 - требуемое условие выполняется, т.е. автомат не будет срабатывать при пуске двигателя.

Окончательно выбираем автоматический выключатель типа ВА51-31 с номинальным током теплового расцепителя 63А и током срабатывания при коротком замыкании 600 А.

Для остальных электроприемников автоматические выключатели выбираются аналогично. Результаты выбора автоматических выключателей приведены в таблице 7.3.

Таблица 7.3  Выбор автоматических выключателей

Для управления электродвигателями необходима установка магнитных пускателей, которые выбираются по условию:

                                                                                                  (7.6)

где  номинальный ток пускателя, А.

Приведем пример выбора магнитного пускателя для электроприемника №4 с номинальным током  

Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ-412002 с номинальным током .

Для остальных электроприемников выбор магнитных пускателей аналогичен и приведен в таблице 7.4.

Таблица 7.4 Выбор магнитных пускателей

7.1.3 Выбор проводов и кабелей, отходящих от шинопровода и распределительных щитов.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный I_p и допустимый I_доп токи для проводника (проводов, кабелей и шин) принятой марки с учетом условий его прокладки. При этом должно соблюдаться соотношение:

                                                                                                    (7.7)

где  поправочный коэффициент, корректирующий допустимый ток на условия прокладки проводов и кабелей и зависящий от температуры земли и воздуха (при нормальных условиях прокладки: ).

Выбранные проводники согласовываются с их защитным аппаратом в соответствии с условием: 

                                                                                                  (7.8)

где  кратность длительно допустимого тока провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата, коэффициент защиты (К_з=1);

 номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата.

Определим сечение провода к электроприёмнику №4 по условиям приведенным ранее:

Согласно [  ] принимаем для прокладки провод АПВ5(1x25) с  при прокладке его в трубе Т.63. Проверяем по условиям:

Для остальных электроприемников выбор провода аналогичен и приведен