Таблица 2.2 - Сводная ведомость нагрузок
|
Наименование РП и электроприемников |
Заданная нагрузка, приведенная к длительному режиму |
т |
Сменная нагрузка |
пэ |
Км |
Максимальная нагрузка |
||||||||||||
|
Рн, кВт |
п |
Рн?, кВт |
КИ |
cosц |
tgц |
Рсм, кВт |
Qсм, кВАр |
Sсм, кВА |
Рм, кВт |
Qм, кВАр |
Sм, кВА |
Iм, А |
||||||
|
ШМА |
||||||||||||||||||
|
Сварочный автомат |
23,24 |
4 |
92,96 |
0,20 |
0,60 |
1,33 |
18,60 |
24,70 |
||||||||||
|
Компрессор |
30,00 |
2 |
60,00 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
42,00 |
31,50 |
||||||||||
|
Продольно-строгальный станок |
40,00 |
2 |
80,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
13,60 |
15,90 |
||||||||||
|
Электропечь сопротивления |
32,00 |
2 |
64,00 |
0,75 |
0,95 |
0,33 |
48,00 |
15,80 |
||||||||||
|
Поперечно-строгальный станок |
10,00 |
3 |
30,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
5,10 |
5,97 |
||||||||||
|
Всего по ШМА |
- |
13 |
326,96 |
0,39 |
0,81 |
0,74 |
>3 |
127,29 |
93,95 |
158,21 |
16 |
1,60 |
1 |
203,7 |
94,0 |
224,3 |
340,8 |
|
|
РП1 |
||||||||||||||||||
|
Расточный станок |
14,00 |
6 |
84,00 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
- |
11,76 |
20,35 |
23,50 |
- |
- |
- |
11,80 |
20,4 |
23,60 |
35,90 |
|
|
РП2 |
||||||||||||||||||
|
Мостовой кран |
34,70 |
1 |
34,70 |
0,10 |
0,50 |
1,73 |
3,47 |
6,01 |
||||||||||
|
Кран-балка |
11,60 |
1 |
11,60 |
0,10 |
0,50 |
1,73 |
1,50 |
2,60 |
||||||||||
|
Всего по РП2 |
46,30 |
2 |
46,30 |
0,10 |
0,50 |
1,73 |
>3 |
5,07 |
8,61 |
9,98 |
1,1 |
5,87 |
8,61 |
9,98 |
15,18 |
|||
|
РП3 |
||||||||||||||||||
|
Радиально сверлильный станок |
3,00 |
4 |
15,75 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
2,21 |
3,82 |
||||||||||
|
Вентилятор |
4,80 |
4 |
19,20 |
0,60 |
0,80 |
0,75 |
11,52 |
8,64 |
||||||||||
|
Вертикально-сверлильный станок |
4,00 |
3 |
12,00 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
1,68 |
2,91 |
||||||||||
|
Всего по РП3 |
- |
11 |
46,95 |
0,39 |
0,71 |
1,00 |
<3 |
15,41 |
15,37 |
21,77 |
11 |
1,60 |
1 |
24,70 |
15,40 |
29,10 |
19,20 |
|
|
РП4 |
||||||||||||||||||
|
Токарно-револьверный станок |
4,50 |
8 |
36,00 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
6,12 |
7,16 |
||||||||||
|
Горизонтально-расточный станок |
25,00 |
4 |
100,00 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
14,00 |
24,22 |
||||||||||
|
Всего по РП4 |
- |
12 |
136,00 |
0,15 |
0,54 |
1,56 |
>3 |
20,12 |
31,38 |
37,28 |
6 |
2,50 |
1,1 |
50,30 |
34,50 |
61,00 |
92,70 |
|
|
РП5 |
||||||||||||||||||
|
Алмазно-расточный станок |
2,50 |
4 |
10 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
1,40 |
2,40 |
||||||||||
|
Заточный станок |
1,50 |
2 |
3,00 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
0,42 |
0,73 |
||||||||||
|
Всего по РП5 |
- |
6 |
13,00 |
0,14 |
0,50 |
1,72 |
<3 |
1,82 |
3,13 |
3,62 |
- |
- |
1,1 |
11,70 |
3,40 |
12,20 |
18,50 |
|
|
ЩО |
- |
- |
16,92 |
0,85 |
0,95 |
0,33 |
- |
14,38 |
4,75 |
15,14 |
- |
- |
- |
14,4 |
4,80 |
15,20 |
23,10 |
|
|
Всего на ШНН без КУ |
- |
- |
- |
- |
0,70 |
0,90 |
- |
197,78 |
181,05 |
273,52 |
- |
- |
- |
346,0 |
185,8 |
397,7 |
- |
|
|
КУ |
2Ч(75+13) |
|||||||||||||||||
|
Всего на ШНН с КУ |
0,95 |
0,33 |
346,0 |
9,80 |
346,1 |
|||||||||||||
|
Потери |
6,90 |
34,60 |
35,50 |
|||||||||||||||
|
Всего ВН с КУ |
352,7 |
44,40 |
355,68 |
Выбираем 2ЧКН-0,38-75; и 2ЧКМ-0,38-13 по одному на секцию.
Определяем фактическое значение tgцф и cosцф после компенсации реактивной мощности:
; cosц=0.95
Результаты расчетов заносим в «Свободную ведомость нагрузок»
Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь
?Рт = 0,02SНН = 0,02 . 347,9 =6,9 кВт;
? Qт = 0,1SНН = 0,1 .347,9 =34,8 кВАр;
Sт? Sр =0,7 . SВН =0,7 . 355,9=249 кВА
2.1.4 Выбор числа и мощности трансформаторов
По [5] табл. 3.2.1 окончательно принимаем трансформатор типа 2ЧТМ 250-10/0,4
Rт =9,4 мОм; ?РХХ = 0,66 кВт;
Xт= 27,2 мОм; ?РКЗ = 3,7 кВт;
Zт =28,7 мОм; uкз = 4,5 %;
; iхх = 2,3%.
2.2 Расчет и выбор элементов ЭСН
2.2.1 Расчет и выбор аппаратов защиты
Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.
Наиболее современными являются автоматы серии ВА.
Линия ШНН -- ШМА линия с группой ЭД:
Номинальный ток в линии
Iм = 340,8А ;
I н.р. ? 1,1I м=1,1. 340,8=374,9А
По справочнику выбираем ВА 55-37
Uн.а =380В
I н.а.=400А;
I н.р.=400А; регулируется ступенями 1Ч400=400
I у(п)=1,25 I н.р
I у(к.з)=5 I н.р
Кратность отсечки
,
Принимаем К0=5
Ток отсечки
I0 > 1,25Iпик= 1,25 . 999,1 =1248,9 А.
Так как на ШМА количество ЭД более 5, а наибольшим по мощности является Продольно-строгальный станок , то
Iпик = Iпуск.нб + Iм.гр - Iн.нб Ки=676+340,8 -17,7=999,1А
Iпуск..нб =6,5.Iн.нб=6.5. 104=676А;
Iн.нб Ки=104 . 0,17=17,7А.
Линия ШМА -- компрессор, линия с одним ЭД:
Длительный ток в линии
I н.а.? I н.р.;
I н.р. ? 1,25I дл=1,25. 63,4=79,3А
Выбираем ВА 52-81-3:
Uн.а =380В
I н.а.=100А;
I н.р.=80А;
I у(п)=1,25 I н.р
I у(к.з)=6,5 I н.р
Ток отсечки
I0 > 1,2Iп= 1,2 . 6,5 . 63,4 =494,5 А.
Принимается К0 = 7
Аналогично производятся расчеты и по другим РП и ШМА. Результаты расчетов сведены в таблицу 3
2.2.2 Расчет и выбор линий электроснабжения
Выбираются линии ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты согласно условию
I доп?Кзщ . I у(п)
Линия ШМА
По [1] для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности выбирается ШРА 73 (50 х 5)
Iн=400 А
Uн=380/220 В
R0=0,13 Ом/км
X0=0,10 Ом/км
Для прокладки в воздухе в помещениях с нормальной зоной опасности выбирается кабель марки АВВГ,
I доп?Кзщ . I у(п)= = 1,25 . 80 =100 А.
Выбираем по [2]АВВГ- 3 х 70, I доп = 100 А.
Аналогично производятся расчеты и по другим РП и ШМА. Результаты расчетов сведены в таблицу 5
2.2.3 Составление сводной ведомости ЭСН цеха
Таблица 2.3 Сводная ведомость ЭСН электроприёмников
|
РУ |
Электроприёмники |
Аппараты защиты |
Линия ЭСН |
||||||||||||
|
Тип |
Iн, А |
№ п/п |
Наименование |
n |
Рн, кВт |
Iн, А |
Тип |
Iн.а, А |
Iн.р, А |
Ку(п) |
Ку(кз) |
Марка |
Iдоп, А |
L,м |
|
|
1 |
Т-ШНН |
2 |
330,3 |
578 |
ВА 55-39 |
630 |
630 |
1,25 |
5 |
АВВГ 3(3х150) |
- |
6- |
|||
|
ШМА-ШРА-73-400 |
400 |
ШНН-ШМА |
203,8 |
340,8 |
ВА 53-37 |
400 |
400,0 |
1,25 |
3 |
АВВГ 2Ч(3Ч120) |
475 |
11 |
|||
|
2 |
Сварочный автомат |
4 |
23,2 |
65,4 |
ВА 52-81-3 |
160 |
125,0 |
1,35 |
3 |
АНДГ 3Ч70 |
140 |
47 |
|||
|
3 |
Компрессор |
2 |
30,0 |
63,3 |
ВА 52-81-3 |
100 |
80,0 |
1,25 |
7 |
АВВГ 3Ч70 |
140 |
21 |
|||
|
4 |
Продольно-строгальный станок |
2 |
40,0 |
103,9 |
ВА 35-37 |
160 |
160,0 |
1,25 |
7 |
АВВГ 3Ч95 |
270 |
70 |
|||
|
5 |
Электропечь сопротивления |
2 |
32,0 |
56,9 |
ВА 51-31-1 |
100 |
63,0 |
1,35 |
3 |
АВВГ 3Ч50 |
110 |
31 |
|||
|
6 |
Поперечно-строгальный станок |
3 |
10,0 |
30,0 |
ВА 52-31 |
100 |
40,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч25 |
75 |
67 |
|||
|
ПР 85 4 055 |
160 |
ШНН-РП1 |
11,8 |
35,9 |
ВА 53-37 |
160 |
125,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч70 |
140 |
||||
|
7 |
Расточный станок |
6 |
14,0 |
47,3 |
ВА 52-31 |
100 |
100,0 |
1,25 |
7 |
АВВГ 3Ч50 |
110 |
135 |
|||
|
ПР 85 4 101 |
400 |
ШНН-РП2 |
29,4 |
49,1 |
ВА 53-37 |
400 |
320,0 |
1,25 |
5 |
АВВГ 2Ч(3Ч95) |
270 |
12 |
|||
|
8 |
Мостовой кран |
1 |
34,7 |
185,7 |
ВА 55-37 |
250 |
250,0 |
1,25 |
7 |
АВВГ 3Ч185 |
200 |
34 |
|||
|
9 |
Кран-балка |
1 |
11,6 |
50,6 |
ВА 51-31-1 |
100 |
80,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч70 |
140 |
56 |
|||
|
ПР85 4 065 |
188 |
ШНН-РП3 |
24,7 |
19,2 |
ВА 52-31 |
100 |
25,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч6 |
235 |
13 |
|||
|
10 |
Радиально-строгальный станок |
4 |
3,0 |
10,1 |
ВА 52-31 |
100 |
20,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 1Ч4 |
31 |
90 |
|||
|
11 |
Вентилятор |
4 |
4,8 |
10,1 |
ВА 52-31 |
100 |
20,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч4 |
27 |
206 |
|||
|
12 |
Вертикально-строгальный станок |
3 |
4,0 |
13,5 |
ВА 51-31-1 |
100 |
31,5 |
1,35 |
7 |
АВВГ 1Ч6 |
38 |
150 |
|||
|
ПР 85 4 065 |
300 |
ШНН-РП4 |
50,3 |
92,7 |
ВА 53-37 |
160 |
160,0 |
1,25 |
5 |
АВВГ 3Ч185 |
270 |
14 |
|||
|
13 |
Токарно-револьверный станок |
8 |
4,5 |
11,7 |
ВА 52-31 |
100 |
25,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч4 |
27 |
554 |
|||
|
14 |
Горизонтально-расточный станок |
4 |
25,0 |
84,4 |
ВА 52-37 |
160 |
125,0 |
1,25 |
7 |
АВВГ 3Ч120 |
200 |
119 |
|||
|
ПР 85 4 010 |
120 |
ШНН-РП5 |
11,7 |
18,5 |
ВА 51-31-1 |
100 |
20,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч10 |
42 |
15 |
|||
|
15 |
Алмазно-расточный станок |
4 |
2,5 |
8,4 |
ВА 51-31-1 |
100 |
12,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 3Ч4 |
27 |
100 |
|||
|
16 |
Заточный станок |
2 |
1,2 |
5,1 |
ВА 51-31-1 |
100 |
8,0 |
1,35 |
7 |
АВВГ 2Ч2,5 |
23 |
85 |
|||
|
17 |
ШНН-ЩО |
16,9 |
23,1 |
ВА 51-31-1 |
100 |
25,0 |
1,35 |
3 |
АВВГ 1Ч10 |
60 |
9 |
2.3 Расчет токов короткого замыкания
2.3.1 Выбор точек и расчет токов короткого замыкания
Составляется схема замещения характерной линии ЭСН и нумеруются точки КЗ в соответствии с расчетной схемой. Точки КЗ выбираются на ступенях распределения и на конечном электроприёмнике.
а б в
Рисунок 2.3 а - Расчетная схема ЭСН; б - Схема замещения; в - Схема замещения упрощенная
Вычисляются сопротивления элементов и наносятся на схему замещения.
Для системы ЭСН
По [ 1 ] наружная ВЛ АС-3 х 10/1,8; Iдоп = 84 А;
;
Сопротивления приводятся к НН:
Для трансформатора с Sном =400 кВА по [ 2 ] таблица 1.9.1
Rт = 5,5 мОм, Хт = 17,1 мОм; Zт(1)=195 мОм.
Для автоматов по[2] таблица 1.9.3
Таблица 2.4
|
SF1 |
RSF1 =0,12 мОм |
XSF1 = 0,13 мОм |
RПSF1= 0,25 мОм |
|
|
SF3 |
RSF3 =0,15 мОм |
XSF3 = 0,17 мОм |
RПSF3 = 0,4 мОм |
|
|
SF9 |
RSF9 =0,4 мОм |
XSF9 = 0,7мОм |
RПSF9 = 0,7 мОм |
Для кабельных линий по [2] таблица 1.9.5
КЛ1: АВВГ 3х(3х95) г0' = 0,329 мОм/м, х0 = 0,081 мОм/м.
Rкл1=r0. Lкл1=0,11. 11=0,121мОм
Хкл1= хо. Lкл1=0,08. 11=0,891 мОм.
КЛ2: АВВГ 3х95 г0 = 0,625мОмм; х0 = 0,085 мОм/м.
Rкл2=r0. Lкл2=0,625 . 31=19,375мОм
Хкл2= хо. Lкл1=0,085. 31=2,635мОм
Для шинопровода ШРА 73 (630А) по [2] таблица 1.9.7
г0=0,1 мОм/м; хо = 0,13 мОм/м;
г0п =0,2 мОм/м; хоп = 0,26 мОм/м.
Rш=r0. Lш=0,1. 38=3,8мОм
Хш= хо. Lш=0,13. 38=4,94 мОм
Для ступеней распределения по [ 2 ] таблица 1.9.4
Rc1 = 15мОм; Rс2 = 20мОм.
Упрощается схема замещения, вычисляются эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ
Rэ1=Rс + RТ + RSF1 + RПSF1 + RС1 =0,8+5,5+0,12+0,25+15 = 21,7 мОм;
Хэ1=ХС+ХТ +ХSF1=0,95+17,1+0,13 = 18,19 мОм;
Rэ2=RSF3 + RПSF3 + Rкл1 + RШ + RС2 =0,96+17,1+0,13= 18,19 мОм;
ХЭ2=ХSF3+Хкл1 +ХШ = 0,891+6,24+0,17= 7,3мОм;
Rэ3=RSF9 + RПSF9 + Rкл2 =19,375+0,4+0,7 = 20,48 мОм;
ХЭ3=ХSF9+Хкл2 = 2,635+0,7= 3,34 мОм;
Вычисляются сопротивления до каждой точки КЗ и заносятся в таблицу 6
Rк1= Rэ1= 21,7 мОм; Хк1 = Xэ1 =18,19 мОм;
; ;
Определяются коэффициенты Ку по таблице 1.9.2 [2]: и q:
Коэффициент действующего значения ударного тока
q2 = q3 = 1
Определяются 3-фазные и 2-фазные токи КЗ и заносятся в «Сводную ведомость токов КЗ»:
Действующие значения ударного тока
Ударный ток
Таблица 2.4- Сводная ведомость токов КЗ
|
Точка КЗ |
Rк, мОм |
Xк, мОм |
Zк, мОм |
Ку |
q |
, кА |
iу, кА |
кА |
, кА |
|||
|
К1 |
21,7 |
18,19 |
28,32 |
1,19 |
1 |
1 |
8,16 |
11,54 |
8,16 |
7,1 |
15,00 |
|
|
К2 |
48,26 |
25,49 |
54,58 |
1,89 |
1 |
1 |
4,02 |
5,69 |
4,02 |
3,5 |
49,08 |
|
|
К3 |
68,74 |
28,83 |
24,54 |
2,38 |
1 |
1 |
2,95 |
4,17 |
2,95 |
2,57 |
172,02 |
Составляется схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ и определяются сопротивления
Рисунок 2.3 Схема замещения для расчета 1-фазных токов КЗ
Для кабельных линий
R пкл1=2r0. Lкл1=2. 0,11 . 11=2,42мОм
Хпкл1= хоп. Lкл1=0,15. 11=1,65 мОм.
R пш=r0пш. Lш= 0,2. 47,49=9,59 мОм
Х пш= х0пш. Lш=0,26.49,94 =12,46 мОм.
R пкл2=2r0. Lкл2=2. 19,375. 3,21=124,39 мОм
X пкл2=X0.Lкл2=0,15.3,21=0,48мОм
Zп1=Rс1=15 мОм
2.3.2 Проверка элементов по токам КЗ
Согласно условиям по токам КЗ аппараты защиты проверяются:
* на надежность срабатывания:
SF1: 2,88 ? 1,89
SF2: 1,93 ? 1,2
SF3: 0,93 ? 0,48
Надежность срабатывания автоматов обеспечена;
* на отключающую способность:
SF1: 25 ? 11,51
SF2: 20 ? 5,67
SF3: 20? 4,16
= - трехфазный ток в установившемся режиме
Автомат при КЗ отключается не разрушаясь;
на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе К0 для Iу(кз) каждого автомата:
Iу(кз) ? Iп (для ЭД)
Iу(кз) ? Iпик (для РУ)
Согласно условиям проводники проверяются на термическую стойкость: