Модернизация системы электроснабжения цеха по производству хлебобулочных изделий ООО "Пальмира"

1.8 Выбор токопроводов и защитной аппаратуры для группы потребителей

Рассмотрим РП-1

1.8.1 Расчетный ток на группу потребителей

Iр=53,81 А

По длительно допустимому току нагрузки Iд=60 А выбираем кабель АВВГ(316+110) с алюминиевыми жилами в поливиниловой оболочке и изоляции с прокладкой в воздухе в лотке. [2]

Сечение кабеля выбирается исходя из значения расчетного тока и соблюдения следующего условия

Ip<Кп1∙Кп2∙Iд, (1.28)

где Кп1–поправочный температурный коэффициент;

Кп1=1 [2]

Кп2–коэффициент, учитывающий количество прокладываемых кабелей и расстояние между ними;

Кп2=0,9 [2]

Таким образом, получим

53,81<1∙0,9∙60

53,81<55

Следовательно, сечение кабеля удовлетворяет поставленному условию.

На группу потребителей выбирается шкаф навесной распределительный для силовых установок переменного тока ПР8503А-1004 с автоматическими выключателями типа ВА51–31.

Для защиты кабельной линии на группу потребителей выбирается автоматический выключатель ВА51–31 с параметрами [6].

Iна=100 А,

Iнр=63 А,

где Iна – номинальный ток автоматического выключателя, А;

Iнр – номинальный ток расцепителя, А

Должны выполняться следующие условия:

Iна>Ip, 100>53,81

Iнр>Ip, 63>53,81

Ток срабатывания автоматического выключателя ВА51–31 при перегрузке кабельной линии [6]

Iср.пер.=1,35∙Iнр (1.29)

Iср.пер =1,35∙63=85,05 А

Ток срабатывания автомата при коротком замыкании в кабельной линии и проверка его на ложность срабатывания при пуске одного из двигателей при работающих остальных [6]

Iср.кз=10∙Iнр≥1,25 ∙К∙Iр, (1.30)

где К – коэффициент пускового тока

К=6 [1]

10∙63≥1,25∙6∙53,81

630≥403,55

Т.к. условие выполняется, то выключатель выбран правильно.

Проверка выбранного сечения кабеля на соответствие токовой защите [6]

Кп1∙Кп2∙Iд>Кз∙Iнр, (1.31)

где Кз–коэффициент, учитывающий защиту от токов короткого замыкания и токов перегрузки [1]

1∙0,9∙60>0,8∙63

54>50,4

Условие выполняется, значит сечение кабеля выбрано правильно и автомат защиты надежно защищает линию.

Аналогично производится выбор токопроводов и защитной аппаратуры на другие группы потребителей, и данные расчетов сводятся в таблицу 1.6.

Таблица 1.6

1.9 Выбор токопроводов и защитной аппаратуры для отдельных потребителей

Рассмотрим: Вентиляция

Расчетный ток на одиночный потребитель

Ip=, (1.32)

где Р=Руст – установленная мощность потребителя, кВт;

ŋ-коэффициент полезного действия отдельного потребителя;

0,875 – коэффициент запаса [1]

Iр= А

По длительно допустимому току выбираем провод с алюминиевыми жилами в поливинилхлоридной изоляцией АПВ(32+12) [2].

Необходимо соблюдение следующего условия

Iр<Кп1∙Кп2∙Iд, (1.33)

где Iд=16 А – допустимый ток

Кп1=1 [1]

Кп2=0,8 [1]

8,24<1∙0,8∙16

8,24<12,8

Для защиты провода на одиночный потребитель выбираем автомат типа АЕ 2026 с параметрами [6]

Uна=660В

Iна=16 А

Iнр=12,5 А

Должны соблюдаться следующие неравенства

Uна>Uс, 660>380

Iна>Iр, 16>8,24

Iнр>Iр, 12,5>8,24

Ток срабатывания автоматического выключателя при перегрузке кабельной линии

Iср.пер.=1,15∙Iнр (1.34)

Iср.пер =1,15∙12,5=14,37 А

Ток срабатывания автомата при коротком замыкании и проверка его на ложность срабатывания

Iср.кз=12∙Iнр≥1,25∙K∙Iрґ (1.35)

12∙16≥1,25∙6∙8,24

150≥61,77

Проверка выбранного сечения провода на соответствие токовой защите

Кп1∙Кп2 ∙Iд>Kз∙ Iнр (1.36)

1∙0,8∙16>0,8∙12,5

12,8>10

Условие проверки выполняется, тогда автомат надежно защитит провод.

Аналогично производится выбор токопровода и защитной аппаратуры на другие одиночные потребители, данные расчетов сводятся в таблицу 1.7.

Таблица 1.7

Сопротивления элементов в цепи короткого замыкания в относительных единицах, приведенные к базисным величинам.

Задаемся базисными величинами [3]

Sб=100 МВА

Uб1=115 кВ

Реактивные сопротивления элементов

 (1.31)

где –безразмерная величина реактивных сопротивлений элементов;

li – длина участка, км;

х0 – удельное сопротивление;

х0 = 0,4 для воздушной линии [5]

n – количество проходящих линий;

Uср – среднее напряжение, кВ;

=0, т.к.

==

, (1.32)

где Sн–номинальная мощность, МВА

 (1.33)

где х0=0,08 для кабельных линий [5]

Активные сопротивления элементов в точке 1

 (1.34)

где r0 – удельное активное сопротивление линий

r0=0,26 [5]

 (1.35)

где ∆Ркз–потери мощности при коротком замыкании, кВт

Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К1

Результирующее реактивное сопротивление для участка 1

Результирующее активное сопротивление для участка 1

Результирующее полное сопротивление для участка 1

Так как , то

 (1.36)

Базовый ток для точки 1

Iб1=, (1.37)

где Uб=10,5B – базовое напряжение

Iб1= кА

Трехфазный ток короткого замыкания для точки К1

Iпо1= кА (1.38)

Ударный ток для точки К1

iу1=, (1.39)

где ку1 – ударный коэффициент

ку1=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]

iу1=кА

Мощность короткого замыкания для точки К1

Sk1= МВА (1.40)

Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К2

Результирующее реактивное сопротивление для участка 2

Результирующее активное сопротивление для участка 2

Результирующее полное сопротивление для участка 2

Базовый ток для точки 2

Iб2= кА

Трехфазный ток короткого замыкания для точки К2

Iпо2= кА

Ударный ток для точки К2

iу2=,

где ку2=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]

iу2= кА

Мощность короткого замыкания для точки К2

Sк2= МВА

1.11 Выбор высоковольтного кабеля

1.11.1 Расчетный ток, протекаемый в кабельной линии

Iр= (1.41)

Iр= А

1.11.2 Экономическое сечение кабеля

Fэ=, (1.42)

где Fэ – экономическое сечение кабеля, мм2

jэ – экономическая плотность тока, А/мм2

jэ=1,4 А/мм2 [2]

Fэ= мм2

По длительно допустимому току для прокладке в воздухе с t=25оС выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке АСБ(335), сечение которого F=35 мм2 [2]

Fэ<F

7,65<35

1.11.3 Проверка кабеля по току короткого замыкания на термическую стойкость

Минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ

Fmin=, (1.40)

где Fmin – минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ, мм2;

tоткл – время отключения кабеля при КЗ, с;

tоткл=0,12 с [5]

Та – постоянная затухающая для апериодического тока КЗ, с;

Та=0,01 с [5]

с – постоянный коэффициент;

с=85 [5]

Fmin= мм

Условие проверки на термическую стойкость к токам КЗ Fmin<F выполняется, т.к. 4,18<35, значит кабель, устойчив к токам КЗ.

1.11.4 Проверка выбранного сечения кабеля по потерям напряжения

∆U=, (1.41)

где ∆U – потери напряжения, %;

l – длина кабельной линии, км

∆U=

Условие проверки ∆U<∆Uд выполняется, т. к. 0,084%<5% [9].

Окончательно выбираем кабель АСБ(335) [2].

1.12 Выбор выключателя и выключателя нагрузки

1.12.1 Выбор вакуумного выключателя

Таблица 1.8

Выбираем BB/TEL-6–4/400-У2

1.12.2 Выбор выключателя нагрузки

Для коммутации электрических цепей в номинальном режиме перегрузки используется выключатель нагрузки, имеющий облегченную конструкцию дугогасительной камеры и меньшую стоимость.

Таблица 1.9

Выбираем ВНПу-6/80–17УЗ

где П – пружинный

у – с усиленной контактной схемой;

УЗ – климатическое исполнение

Выбираем предохранитель ПК-101–6–10–31.5–40УЗ [6]

Таблица 1.10

Произведенный расчет выполнен в соответствии с действующими нормативными документами и инструкциями по ПТЭ и ПТБ.

2. Расчет защитного заземления и заземляющих устройств

Заземляющим устройством называют совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности людей и защиты электроустановок, а также обеспечения эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, заземляют. Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, присоединяют к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника.

Сопротивление заземляющего устройства согласно ПУЭ не должно превышать 4 Ом, а в электроустановках с суммарной мощностью параллельно работающих генераторов и трансформаторов 100 кВА и ниже оно не должно быть больше 10 Ом. Расчет заземляющих устройств сводится главным образом к расчету собственно заземлителя, т.к. заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии. Исключение составляют лишь установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитывают последовательно сопротивление соединительной линии и сопротивление заземлителя, чтобы суммарное не превышало расчетного.

Страницы: 1, 2, 3, 4