Материал: Электроснабжение электромеханического цеха

Проверка шин

Проверяем выбранное сечение шин со стороны 0,4 кВ на действие токов короткого замыкания. Шины АТ Iдоп=630 А сечение шины 50×5 мм

Определяем значение силы действующей на шины при протекании по ним ударного тока короткого замыкания.

F(3)=0.176×i2у×L/ a                                                                      (29)

где L- расстояние между точками крепления шины, длина пролета, см;

i (3)у-ударный ток при коротком замыкании, кА;

а- расстояние по горизонтали между центрами соседних шин, см

F(3)=0,176×6,72×300/ 10 = 45,6 Н

Определяем момент сопротивления:

W=bh2/6                                                                                         (30)

где b-ширина шины, см ; h- толщина шины, см

W=bh2/6=0,5×52/6=2,5 см3

Изгибающий момент ММАКС= 0,125 F(3)×L =0,125х 45,6 х300 = 1710 Н см

Расчётное напряжение на изгиб

σрасч= ММАКС / w =1710/2,5=684 Н/см2                                  (31)

Расчётное значение меньше допустимого,( σДОП =700 Н/см2) значит шины механически устойчивы.

. Проверяем шины на термическую устойчивость

При проверке на термическую стойкость минимальное сечение по термической стойкости,мм2;

Fт.с≥ a I∞                                                                               (32)

где I∞- действующее значение установившегося тока, А;

a- термический коэффициент, который зависит от материала провода, его начальной и конечной температуры. Для алюминия a=11

tПР= 3,5 с -приведенное время короткого замыкания, сек.(таблица 1.10.3/1/)

Определяем минимальное сечение по термической стойкости,мм2;

Fт.с=50×5= 250 мм2≥ 11 х4,8 =98,8 мм2

Выбранное сечение по длительно допустимому нагреву значительно больше минимальное сечение по термической стойкости. Таким образом шины удовлетворяют всем условиям и могут быть приняты к установке.

Проверка автоматических выключателей

Проверяем выбранные автоматические выключатели по следующим условиям:

1. Предельно допустимому току отключения автомата

Iпр.а ≥ I,

где Iпр.а - предельно допустимый ток отключения автомата.

I- максимальный ток трёхфазного к.з

Iу.э.р - ток уставки электромагнитного расцепителя. Принимается Iу.э.р ≥Iс.э.р

. По надёжности срабатывания I ≥ 3 Iн.т.р,

Выключатель 1 SF Iпр.а > х4,8=6,7 кA , 2190> 3х630=1890 кА ,

Выключатель 3 SF Iпр.а > х3= 4,2 кА 1600 >7х200=1400 А,

Выключатель QF4 Iпр.а > х0,84 =1,2 кА, 424> 3х16=48 А,

Проверка силовых кабелей

. По допустимой потере напряжения ΔUДОП =10 %UН ³ ΔUРАСЧ

ΔUРАСЧ =                                            (33)

где I -ток протекающий по линии. А

.На термическую стойкость SКЛ ³ SКЛ.ТС

где SКЛ -сечение кабельной линии,мм2

SКЛ.ТС -термически стойкое сечение кабеля, мм2

SКЛ.ТС=a I∞

Проведём проверку кабелей на участках от ШНН до РП2 и от РП2 до электродвигателя

. Определим расчётные потери напряжения

Участок ШНН-РП2 ΔUРАСЧ =х79,2х0,04(0,21х0,77+0,21х0,64)=1,62 В

Участок РП2-ЭД ΔUРАСЧ =х4,8х0,016(12,5х0,8+0,116х0,6)=1,33 В

. Определяем суммарные потери напряжения

ΔUРАСЧ = ΔUРАСЧ ШНН-РП1+ ΔUРАСЧ РП1-ЭД

ΔUРАСЧ = 1,62+1,33=2,95 В <0,1х380=38 В

Условие выполняется

Проведём проверку сечений кабелей на термическую стойкость

Участок ШНН-РП2 SКЛ.ТС=11х3 =27,2 мм2;

> 27,2

Выбранные кабели термически устойчивы.

. Расчёт заземляющего устройства

В условиях промышленного предприятия напряжение прикосновения может возникнуть не только между корпусом поврежденного электроприемника и землей, но и между корпусами электроприемников, между корпусами электроприемников и металлическими конструкциями здания, между станиной станка и металлическими трубопроводами и т.п.

Сеть заземления в цехе промышленного предприятия должна электрически связать между собой металлические части электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением при пробое изоляции, и присоединить их к металлическим частям технологического электрооборудования и здания с целью уравнять потенциалы тех и других между собой, если при порче изоляции какого-либо электроприемника такие разности потенциалов появятся.

Производим расчёт заземления при следующих условиях

Грунт - супесь с температурой + 0оС.

Размеры цеха АхВ - 48х30 м.

LКЛ=1,5 км

UКЛ=10 кВ

UНОМ=0,4 кВ

r=300 Ом м (супесь) (таблица 1.13.3/1/)

t=0,7 м

Климатический район- IV

В качестве вертикального электрода принимаем уголок (75х75 мм) длиной LВ= 3м

Горизонтальный электрод - стальная полоса 40х4мм

Вид ЗУ- контурное

1.      Определяем расчётное сопротивление одного вертикального заземлителя

rВ=0,3rКСЕЗ

где КСЕЗ=1,5 коэффициент сезонности ( т 1.13.2/1/).

rВ=0,3х300 х1,5=135 Ом

.Определяем предельное сопротивление совмещённого ЗУ

RЗУ1 £83 Ом

IЗ==1,5 А

Требуемое по НН RЗУ2 £ 4 Ом

Принимаем RЗУ =4 Ом (наименьшее из двух)

.Определяем количество электродов

.1 Без учёта экранирования (расчётное)

NПР=33,8

Принимаем NПР= 34

3.2    С учётом экранирования

NПРЭК =

где hВ-коэффициент экранирования (т 1.13.5/1/)

Принимаем NПРЭК= 56

Так как контурное ЗУ закладывается на расстояние менее 1 м, то длина по периметру закладки равна

LП= 2(А+2)+2(В+2)=2(48+2)+2(30+2)=164 м

Для равномерного распределения электродов принимаем NПРЭК=56 шт. По углам устанавливаем по одному вертикальному электроду, остальные между ними. Определим расстояние по ширине и длине объекта.

По ширине объекта

аВ=

По длине объекта

аА=

Для уточнения принимается среднее значение соотношения

(=0,5(0,25

Уточняем коэффициенты использования hВ=0,53 hГ=0,24

Находим уточнённые значения сопротивления вертикальных и горизонтальных электродов

RГ=                                                               (34)

где b -ширина полосы, м

t- глубина заложения, м

КСЕЗ.Г =2,3 коэффициент сезонности ( т1.13.2/1/).

RГ=14,7 Ом

RB=4,54 Ом

Определяем фактическое сопротивление ЗУ

RЗУ,Ф =Ом

RЗУ,Ф =3,46 Ом < RЗУ=4 Ом

Условие выполняется. Заземляющее устройство выполняем при помощи 56 вертикальных стержней длиной 3 м, соединённых между собой защитной полосой.

Заключение

В курсовом проекте разработан вопрос электроснабжения электромеханического цеха.

По надёжности и бесперебойности электроснабжения оборудование относится ко второй и третьей категории

В проекте дана характеристика объекта электроснабжения, произведён расчёт электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм (эффективного числа электроприемников). Расчётная мощность на вводе объекта составила 381,2 кВА. В качестве щитка освещения принят щиток ОП 9 УХЛ 4 на 9 отходящих линий. В проекте произведен расчёт и выбор установки для компенсации реактивной мощности и определена расчётная мощность силового трансформатора. Для компенсации реактивной мощности приняты установка мощностью 50 кВар. На цеховой понижающей подстанции установлен один трансформатор типа ТМГСУ мощностью 250 кВА. В проекте произведён расчёт и дано обоснование выбора питающих и распределительных сетей напряжением до 1 кВ, выбраны аппараты защиты от токов перегрузки и токов короткого замыкания. Электроприёмники цеха получают питание от РУ 0,4 кВ от пяти распределительных устройств с автоматическими выключателями ВА51. Силовые сети выполнены кабелями АВВГ различных сечений.

Произведён выбор высоковольтного оборудования и рассчитано сечение кабеля 10 кВ. Кабельная линия 10 кВ выполнена кабелем АСГУ сечением 25 мм2. Произведён расчёт токов короткого замыкания.

трансформатор осветительный напряжение электрический

Литература

1. Шеховцов В.П Расчёт и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектироваиия.-М.:Форум.ИНФРА-М,2005-114с.

.Электротехнический справочник в 2т Т.1 Под ред канд.техн. нвук Б.Г. Дегиля. Мн.: Дизайн Про,2009.-1120 с

. Технический кодекс установившейся практики ТКП 181-2009 (02230). Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей Дизайн Про,2010.-656 с

.Сибикин Ю.Д Электроснабжение промышленных и гражданских зданий. М.: Гражданский центр «Академия»-368с.