Расчет внутрицеховой электрической сети и выбор электрооборудования

5.   РАСЧЕТ ВНУТРИЦЕХОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

5.1 Расчет защитных аппаратов электрической сети и выбор цеховых распределительных устройств

Все группы электроприемников запитываются от распределительных шкафов.

Для групп электроприемников осуществляем выбор распределитель-ных шкафов. Выбор производим по условиям:

                                                            (5.1)

где    I_расч – расчетный ток группы электроприемников, А;

I_ном  – номинальный ток шкафа распределительного, А.

                                                              (5.2)

где    n_эп – количество электроприемников группы,

n_ш – количество возможных присоединений к шкафу.

В данном курсовом проекте применяем шкафы распределительные ПР85-Ин1 по [8, с.30], предназначенные для распределения электрической энергии в трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью. Результаты выбора шкафов приведем в т. 5.1.

Таблица 5.1-Характеристика выбранных распределительных пунктов

№ группы	Кол-во ЭП в    группе	IР , А	IН., шкафа А	Исполнение по способу установки	Марка шкафа	№ на схеме	Количество распределительных автоматов
1	10	73	360	Навесное	ПР85-Ин1-213-IP21-У3	1	10
2	5	28	50	Навесное	ПР88-Ин1-008-IP21-У3	2	5
3	7	37	50	Навесное	ПР88-Ин1-025-IP21-У3	3	7
4	6	25	50	Навесное	ПР88-Ин1-008- IP21-У3	4	6
5	12	28	50	Навесное	ПР88-Ин1-025-IP21-У3	5	12
6	9	64	360	Навесное	ПР85-Ин1-213-IP21-У3	6	9
7	11	49	360	Навесное	ПР85-Ин1-213-IP21-У3	7	11
8	11	123	360	Навесное	ПР85-Ин1-213-IP21-У3	8	11
9	3	14	50	Навесное	ПР88-Ин1-008-IP21-У3	9	3

Чтобы необоснованно не завышать сечения кабеля на вводе распределительного пункта применяем к установке рубильник типа ОТхххЕ3 с соответствующим I_ном ,А. Устанавливать автоматический выключатель нет смысла, т.к. от тока КЗ линия защищена автоматом установленным в ВРУ, высокая надежность рубильника обеспечивается простотой конструкции. Также рубильник создает видимый разрыв, что при проведении ремонтных работ увеличивает безопасность работы персонала. На выводах устанавливаем автоматические выключатели серии ВА51-33и ВА51-33.

Таблица 5.2 - Выбор рубильников для шкафов

Выбор коммутационных ящиков.

Кран-балку как приемник с повторно-кратковременным режимом работы запитываем через коммутационный ящик серии Я5411.Результаты выбора представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Выбор коммутационных ящиков

5.1 Расчет защитных аппаратов и выбор цеховых РУ.

Выбор вводно-распределительного устройства (ВРУ)

Определим расчетную мощность цеха:

,                                      (5.1.1)

Поскольку , то для питания распределительных шкафов предусматриваем установку ВРУ.

Выбор ВРУ осуществляется исходя из условий:

1.  Количество аппаратов управления и защиты на распределении, а также токи уставок должны быть больше или равны токам защищаемых групп (с учетом селективности);

2.   Номинальный ток ВРУ должен быть больше либо равен расчетному току цеха  [5]:

                                                 (5.1.2)

     где  – номинальный ток ВРУ, А.

Выбираем ВРУ типа ВРУ-1-1х630/6х100. Способ прокладки питающего кабеля  - в траншее. Для данного ВРУ выбираем автоматический выключатель типа ВА-51-39 с  и . А так же сечение кабеля ВВГ-(4х185) с . Окончательно выбираем вводно-распределительное устройство типа ВРУ-1-1´630. Принципиальная схема вторичных присоединений приведена на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - Принципиальная схема первичных присоединений

Для защиты линий распределительной сети выбираем автоматические выключатели, устанавливаемые в ВРУ цеха. Для групп запитанных по магистральной схеме, для выбора выключателей пересчитываем нагрузки(Приложение 1).

Выбор выключателей сводим в табл. 5.1.1.

Таблица 5.1.1.- Выбор аппаратов защиты распределительной сети

Магистраль	Приемник				Автоматический выключатель
									Тип
ВРУ-РП1	266	562	702,5	2,64	10	400	320	3200	ВА51-37
РП1-РП7	186	482	602,5	3,2	12	250	200	2400	ВА51-35
РП7-РП8	135	430	537,5	3,9	10	160	160	1600	ВА51-33
РП8-РП9	14	121	151,25	10,8	10	63	16	160	ВА51-29
ВРУ-РП5	143	440	550	6	10	160	160	1600	ВА51-33
РП5-РП6	64	362	851,3	6,42	10	160	80	800	ВА51-33
ВРУ-РП2	88	346	433	5	10	160	100	1000	ВА51-33
РП2-РП3	61	319	399	7	10	160	80	800	ВА51-33
РП3-РП4	24	276	345	14	10	63	31,5	315	ВА51-29
ВРУ-ПР(Я5411)	9,4	10	12,5	1,33	7	25	10	70	ВА51-25
ВРУ-ОЩ	71,1	-	-	-	-	-	-	-	-

 

5.2. Выбор сечения проводников для подключения цеховых РУ

Выбор сечений проводов и кабелей, их марки осуществляется по условиям. Для групп, запитанных по магистральной схеме, пересчитываем расчетный ток (Приложение 1). Результаты выбора кабелей сведены в таблицу 5.2.1.

Таблица 5.2.1 - Выбор кабелей, питающих распределительные пункты

Участок			Кабель
Наименование			Марка кабеля	Способ прокладки
ТП-ВРУ	498,47	500	ВВГ(4х185)	в земле
ВРУ-РП1	266	300	ВВГ(5х120)	в канале
РП1-РП7	186	215	ВВГ(5х70)	по стене в лотках
РП7-РП8	135	175	ВВГ(5х50)	по стене в лотках
РП8-РП9	14	21	ВВГ(5х2,5)	по стене в лотках
ВРУ-РП5	143	175	ВВГ(5х50)	по стене в лотках
РП5-РП6	64	80	ВВГ(5х16)	по стене в лотках
ВРУ-РП2	88	100	ВВГ(5х25)	по стене в лотках
РП2-РП3	61	80	ВВГ(5х16)	по стене в лотках
РП3-РП4	24	27	ВВГ(5х4)	по стене в лотках
ВРУ-ОЩ	71,1	80	ВВГ(5х16)	по стене в лотках

5.3. Расчёт токов трёхфазного и однофазного КЗ питающей сети

В соответствии с задание в качестве трансформатора, питающего ВРУ, выбираем сухой трансформатор ТСЗ-400/10/0,4.

Определяем сопротивление системы до понижающего трансформатора цеховых ТП, приведенное к низшему напряжению:

где  ,  – средние номинальные напряжения сети, подключённые к обмотке низшего и высшего напряжения трансформатора;

 – действующее значение периодической составляющей тока при трёхфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА;

Определяем полное сопротивление силового трансформатора:

где  – напряжение короткого замыкания, %;

U_н.н – напряжение на низкой стороне, кВ;

 – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Активное сопротивление силового трансформатора:

где  – потери короткого замыкания, кВт.

Реактивное сопротивление силового трансформатора:

Активное и индуктивное сопротивление кабельной линии длинной L рассчитываем по выражениям:

где  – удельные активные и реактивные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей, определяются сечением проводника [3, с.43].

Сопротивление контактных соединений кабеля принимаем равным  Оно зависит от материала токопроводящей жилы кабеля и его сечения[10].

Сопротивление катушек и контактов автоматических выключателей принимаем номинальному току автоматического выключателя I_ном = 400А:

Сопротивление дуги выключателя [9]:

Для учета электроэнергии используем счетчики типа «Euro α» класса