Проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів (стр. 3 из 4)

Аналогічно вибираємо автоматичні вимикачі до всіх силових шаф. Результати розрахунків заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2.

Iр, А	Iном, А	Iн.р. А	Uном, В	Тип АВ
СШ1	32,5	100	40	380	ВА51Г-31
СШ2	89	100	80	380	ВА51Г-31
СШ3	132	100	100	380	ВА51Г-31

Для інших приймачів малої потужності доцільно застосувати магнітні пускачі разом із запобіжниками.

Зробимо вибір для токарських верстатів з I_ном = 30 А

1) Вибираємо магнітний пускач типу ПМЛ-2200 з I_ном = 35 А и номінальним струмом головних контактів I_{ном.гл.кін} = 35 А, номінальна напруга U = 380У;

2) Вибір запобіжника. Визначаємо струм плавкої вставки

(22)

Вибираємо запобіжник типу НПН-60М с номінальним струмом патрона I_ном= 250 А, і номінальним струмом плавкої вставки I_{ном.вст}= 125 А

Аналогічно вибираємо магнітні пускачі й запобіжники до інших приймачів. Результати заносимо в таблицю 3.

Таблиця 3.

Приймачі	Тип магнітного пускача	Iном, А	Iном.гл.кін, А	Тип запобіжника	Iном, А	Iном.вст, А
Електропривод	ПМЛ-1200	10	10	НПН2-60	60	10
Універсальні заточувальні верстати	ПМЛ-1200	10	10	НПН2-60	60	10
Заточувальні верстати для черв'ячних фрез	ПМЛ-3200	35	35	НПН-60М	60	32
Шліфувальні верстати	ПМЛ-2200	25	25	НПН-60М	60	32
Заточувальні верстати для фрезерних голівок	ПМЛ-2200	25	16	НПН-60	60	20
Кругло шліфувальні верстати	ПМЛ-3200	40	40	ПН2-100	100	50
Токарські верстати	ПМЛ-3200	35	35	ПН2-250	250	125
Кран-балка	ПМЛ-3200	40	40	ПР2-60	60	45
Заточувальні верстати	ПМЛ-1200	10	10	ПР2-60	60	15
Внутрі шліфувальні верстати	ПМЛ-3200	45	45	ПР2-100	100	60
Плоско шліфувальні верстати	ПМЛ-4200	70	70	ПН2-250	250	80

Провідники електромереж від минаючі по них струму відповідно до закону Джоуля-Ленца нагріваються. Кількість виділеної теплової енергії пропорційно квадрату струму, опору й часу протікання струм Q = I²Rt. Наростання температури провідника відбувається доти, поки не наступить теплова рівновага між теплом, виділюваним у провіднику зі струмом і віддачею в навколишнє середовище

Надмірно висока температура нагрівання провідника може привести до передчасного зношування ізоляції, погіршенню контактних сполук і пожежної небезпеки. Тому встановлюються допустимі значення температури нагрівання провідників залежно від марки й матеріалу ізоляції провідника в різних режимах.

Значення припустимих тривалих струмових навантажень становимо для нормальних умов прокладки провідників: температура повітря +25°С, температура землі +15°С и за умови, що в траншеї покладений тільки один кабель. Якщо умова прокладки провідників відрізняється від ідеальних, то припустимий струм навантаження визначається з виправленням на температуру (k_п1) і кількість кабелів, що прокладаються, в одній траншеї (_kп2)

(23)

Визначаємо перетин кабелю для силової шафи №1.

1) Розрахунковий струм СШ1 дорівнює I_р = 32,5 А

За рекомендацією вибираємо кабель перетином S = 10 мм² і припустимим струмом I_д = 85 А;

2) Перевіряємо обраний кабель за умовою нагрівання

За умовою I_д>= I_д^/, отже, умова виконується;

3) Перевіряємо кабель по втраті напруги

(24)

де l - довжина кабельної лінії, км;

r₀ – активний опір кабелю, Ом/км (приймається залежно від перетину кабелю);

х₀ – індуктивний опір кабелю, Ом/км.

До інших силових шаф розрахунок перетину кабелів ведеться аналогічно.

Розрахункові дані заносимо в таблицю 4.

Таблиця 4.

Iр, А	Iд, А	S,мм2	Iд/, А	Kп1	Кп2	L, км	R0, Ом/км	Х0, Ом/км	ДU,%
СШ1	32,5	85	10	83	1,04	0,94	0,03	1,85	0,099	0,58
СШ2	89	85	10	83	1,04	0,94	0,05	1,85	0,099	1,6
СШ3	132	85	10	83	1,04	0,94	0,02	1,85	0,099	0,7

По розрахованих струмах для груп електроприймачів розподільні силові шафи

1) Для СШ1, I_р = 32,5 А вибираємо силова шафа серії СПУ62-5/1 з номінальним струмом 280 А, триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-60.

2) для СШ2, I_р = 89 А вибираємо силова шафа серії СПУ62-5/1 з номінальним струмом 280 А, триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-100.

3) для СШ3, I_р = 132 А вибираємо силова шафа серії ШРС1-53В3 з номінальним струмом 280 А, триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-100.

1.5 Розрахунок струмів короткого замикання й перевірки елементів у характерній лінії електропостачання

1.5.1 Загальні відомості про КЗ

При проектуванні СЕС ураховуються не тільки нормальні, тривалі режими роботи ЕУ, але і їхні аварійні режими. Одним з аварійних режимів є коротке замикання.

Коротким замиканням (КЗ) називають усяким випадковим або навмисне, не передбачене нормальним режимом роботи, електричне сполука різних крапок ЕУ між собою або землею, при якому струми в галузях ЕУ різко зростають, перевищуючи найбільший припустимий струм тривалого режиму.

У системі трифазного змінного струму можуть виникати замикання між трьома фазами - трифазні КЗ, між двома фазами - двофазне КЗ. Найчастіше виникають однофазні КЗ (60 - 92 % від загального числа КЗ).

Як правило, трифазні КЗ викликають в ушкодженому ланцюзі найбільші струми, тому при виборі апаратури звичайно за розрахунковий струм КЗ приймають струм трифазного КЗ.

Причинами коротких замикань можуть бути механічні ушкодження ізоляції, падіння опор повітряних ліній, старіння ізоляції, зволоження ізоляції й ін.

Короткі замикання можуть бути стійка й нестійкими, якщо причина КЗ самоліквідується в плині струмової паузи комутаційного апарата.

Наслідком КЗ є різке збільшення струму в короткозамкненому ланцюзі й зниження напруги в окремих крапках системи. Дуга, що виникла в місці КЗ, приводить до часткового або повного руйнування апаратів, машин і інших пристроїв.

Збільшення струму в галузях електроустановки, що примикають до місця КЗ, приводить до значних механічних впливів на струмоведучі частини й ізолятори, на обмотки електричних машин. Проходження більших струмів викликає підвищене нагрівання струмоведучих частин і ізоляції, що може спричинити пожежу.

Зниження напруги приводить до порушення нормальної роботи механізмів, при напрузі нижче 70% номінальної напруги двигуна загальмовуються, робота механізмів припиняється.

Для зменшення наслідків КЗ необхідно якнайшвидше відключити ушкоджена ділянка, що досягається застосуванням швидкодіючих вимикачів і релейного захисту з мінімальною витримкою часу.

1.5.2 Розрахунок струмів КЗ

За розрахунковою схемою складається схема заміщення, у якій вказуються опори всіх елементів і намічаються крапки для розрахунку КЗ всі опори зазначені в іменованих одиницях.

Визначаємо опору елементів ланцюга розташованих на стороні високої напруги трансформатора

(25)

(26)

де L_c – довжина лінії до трансформатора, х₀ – питомий індуктивний опір лінії, r₀ – активний питомий опір.

Опори приводяться до НН:

4) Визначаємо опору для трансформатора

R_т=16,6 мОм, Х_т=41,7 мОм

5) Визначаємо опору для автоматичних вимикачів

1SF R_1SF= 0,4 мОм, X_1SF=0,17 мОм, R_п1SF=0,6 мОм

SF1 R_SF1= 1,3 мОм, X_SF1=1,2 мОм, R_пSF1=0,75 мОм

6) Визначаємо опір кабельних ліній

КЛ1 r₀^/=3,12 мОм, x₀=0,099 мОм

Тому що в схемі 3 паралельних кабелі, те

КЛ2 r₀^/=4,16 мОм, x₀=0,08 мОм

7) Визначаємо опору ділянок ланцюга до кожної крапки КЗ