Моменты нагрузки на группах.
М=Σ(Р·L)(3.201)
где, Σ - сумма токоприемников подключенных к данной группе
Р - мощность токоприемника
L-расстояние от установки до силового щита.
М1=4·4,4+4·5,4=39,2 кВт·м
М2=4,5·5,25+0,6·5,25+1,7·5,25+4,5·6,3+0,6·6,3+1,7·6,3=78,3 кВт·м
М3=1,1·6,2+1,1·7,3=14,8 кВт·м
М4=4·7,3+0,37·7,3+4·8,5+0,37·8,5=67,3 кВт·м
Расчетное сечение
S=М/С·ΔU(3.202)
т.к. напряжение на группах принято 380В то С=50, отклонение напряжения на группах принимаем 2,5% данный процент потерь напряжения разрешает ПУЭ
S1=39,5/50·2,5=0,3мм²
S2=78,3/50·2,5=0,6мм²
S3=14,8/50·2,5=0,1мм²
S4=67,3/50·2,5=0,6мм²
На всех отходящих группах принимаем кабель АВВГ(4·2,5) с Iдоп=28А, выбранный кабель проверяем по условию нагрева длительным расчетным током.
Для этого определяем токи на группах, т.к. токи всех токоприемников известны, то токи на группах находим суммированием токов электродвигателей которые подключены к данной группе
Iгр=ΣIн(3.203)
Расчетные токи на группах
I1=9+9=18А
I2=10+2+3+10+2+3=30А
I3=3+3=6А
I4=9+1+9+1=20А
Во в 2 группе расчетный ток превысил допустимую токовую нагрузку на выбранный кабель поэтому увеличиваем сечение до 4 мм² и окончательно принимаем кабель АВВГ(4·4) с Iдоп=38А
Iдон=38А≥Iраб=30А(3.204)
Условие соблюдается значит кабель выбран верно. На оставшихся группах максимальный расчетный ток вышел в 4 группе и составил 20А эту группу и принимаем в расчет при проверке выбранного кабеля по условию нагрева.
Iдоп=28А≥Iраб=20А(3.205)
Для остальных групп принимаем кабель АВВГ(4·2,5) т.к. этот кабель проходит по условию допустимого нагрева.
Выбор аппаратуры защиты и распределительного щита.
Т.к. предполагается выбор силового щита серии ПР8501 укомплектованного автоматами марки ВА51-31 с Iн=50А то предварительно будем вести расчет принимая эти автоматы, выбираем условно автомат с Iн.р.=40А и Iотс=150А.
Т.к. силовые распределительные щиты комплектуются автоматами одной серии то при выборе автоматического выключателя будем учитывать самую мощную группу а именно 2.
Суммарный ток с учетом пускового тока самого мощного двигателя.
Imax=ΣIн+(КjIп·Iн)=2+3+(7,5·10)=80А(3.206)
Т.к. 2 двигателя имеют одинаковую мощность, то при определении суммарного тока будем учитывать пусковой ток одного из этих двигателей.
Производим проверку выбранного автомата по условиям.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=50А≥Iраб=30А
Iн.р.=40А≥Кн.р.·Iраб=1,1·30=33А(3.207)
Iотс=150А≥Кн.э.·Imax=1,25·80=100А
Выбранный ранее автоматический выключатель проходит по всем условиям и окончательно на всех группах принимаем автомат серии ВА51-31 с Iн=50А Iн.р.=40А и Iотс.=150А
Определяем ток на вводе в силовой щит.
Суммарные ток всех силовых групп.
Iс=ΣIг=18+30+6+20=74А(3.208)
где, ΣIг-сумма токов в группах
Общий вводной ток в силовой щит
Iв=Iс+Iо=74+6,7=80,7(3.209)
где, Iо - ток осветительной сети, в проведенных ранее расчетах Iо=6,7А
Предварительно выбираем на вводе автомат серии ВА51-33 с Iн=160А
Iотс=480А и Iн.р.=100А выбор такого автомата объясняется тем что условно был выбран силовой щит с таким типом автомата на вводе.
Суммарный ток на вводе
Imax=ΣIн+(КjIп·Iн)=18+6+20+6,7+(7,5·10+7,5·10)=200,7А(3.210)
Т.к. имеются 2 самых мощных двигателя то при расчете пускового тока на вводе будем учитывать суммарный пусковой ток этих двигателей.
Проверяем выбранный ранее автоматический выключатель по условиям.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iраб=80,7А
Iн.р.=100А≥Кн.р.·Iраб=1,1·80,7=88А(3.211)
Iотс=480А≥Кн.э.·Imax=1,25·200,7=250,8А
Окончательно принимаем выбранный ранее автомат, т.к. он проходит по всем условиям.
Таблица 22 - Характеристики выбранных автоматических выключателей
| Тип автомата | номинальный ток автомата, А | Уставка мгновенного тока срабатывания электромагнитного расцепителя, А | Номинальный ток расцепителя, А |
| ВА51-33 | 160 | 480 | 100 |
| ВА51-31 | 50 | 150 | 40 |
По таблице 2.44 стр149(л-6) принимаем распределительный силовой шкаф серии ПР8501 с номером схемы 055 с исполнением по электробезопасности со степенью защиты IР21 т.к. шкаф будет устанавливаться в электрощитовой а это помещение сухое, укомплектован вводным автоматом ВА51-33 и шестью автоматами ВА51-31 на 4 автомата будет включена силовая нагрузка на 1 осветительная сеть и 1 автомат останется в резерве на случай включения дополнительной нагрузки.
Расчет силовой сети животноводческого комплекса.
Таблица 23 - Выбранное оборудование животноводческого комплекса
| Наименование оборудования | Тип токоприемника | Кол-во | Рном Вт | Iном А | КjIп |
| ТСН-160 | RA112М4RA90L4 | 22 | 41,5 | 94 | 5,56,5 |
| ВентиляторЭлектрокалорифер | 4А71В2У3ТЕН-26 | 212 | 1,524 | 732 | 6,2- |
В таблице приведено оборудование 1 животноводческого комплекса, расчет второго аналогичен и поэтому его не приводим.
Силовая сеть животноводческого комплекса разбита на 3 группы, расчет производим аналогичным методом который использовался при расчете силовой сети молочного блока.
Моменты нагрузки на группах.
М1=Σ(Р·L)=1,5·10,5+12·10,5=141,7 кВт·м(3.212)
М2=1,5·79,5+12·79,5=1037 кВт·м
М3=4·25+1,5·25+4·25+1,5·25=275 кВт·м
Расчетное сечение кабелей на каждой группе.
S1=М1/С·ΔU=141,7/50·2,5=1,1 мм²(3.213)
S2=1037/50·2,5=8,2 мм²
S3=275/50·2,5=2,2 мм²
Значение коэффициента С и ΔU аналогично молочному блоку.
Расчетные токи в группах.
Ток электротен вентиляционной установки.
I=Р/√3·U·cosφ=12/1,7·0,38·1=18,5 А(3.214)
где, Р - мощность тен вентиляционной установки.
U - номинальное напряжение
cosφ - коэффициент мощности, т.к. нагрузка активная то cosφ=1
Т.к. все токи известны то рабочий ток на группе определяем суммированием токов электроприемников подключенных к данной группе.
I1=4+18=22А(3.215)
I2=4+18=22А
I3=9+4+9+4=26А
На всех трех группах принимаем четырехжильный кабель марки АВВГ с сечением токоведушей жилы на 1 группе 2,5 мм², на 2 - 10 мм² на 3 - 2,5 мм², выбранный кабель проверяем по нагреву длительным расчетным током. Допустимая токовая нагрузка на сечение 2,5 мм² составляет Iдоп=28А на сечение 10 мм² Iдоп=60А.
Проверка выбранного кабеля на группах.
Iдоп=28А≥I1расч=22А
Iдоп=80А≥I2расч=22А(3.216)
Iдоп=28А≥I3расч=26А
Окончательно принимаем выбранные раннее кабеля, т.к. они проходят по условию нагрева длительным расчетным током, способ прокладки кабель в трубе.
Выбор силового щита и аппаратуры защиты.
Ток на вводе в силовой щит.
Iв=Iс+Iо=70+39,8=109,8А(3.217)
где, Iс - ток силовой сети
Iо - ток осветительной сети.
Суммарный ток на вводе с учетом пускового тока самого мощного двигателя.
Imax=ΣIн+(Iн·КjIп)=35+35+4+4+(9·5,5+9·5,5)=216,8А(3.218)
Т.к. имеются два самых мощных двигателя с одинаковой мощностью, то определяем их суммарный пусковой ток.
Общие токи на группах.
I1max=28+(7·6,2)=71,4 А(3.219)
пусковой ток 1 группы аналогичен пусковому току 2 группы
I3max=4+4+(9·5,5+9·5,5)=107А(3.220)
Предварительно выбираем распределительный шкаф серии ПР8501 с автоматом на вводе ВА51-33 и 4 атоматическими выключателями серии ВА51-31 на отходящих линиях степень защиты IР21, т.к. помещение в месте установки щита сухое номер схемы 051.
Проверка выбранных автоматов по условиям (на отходящих группах принят автомат с Iн=50А Iотс=175А и Iн.р.=40А, на вводе с Iн=160А Iотс=480А и Iн.р.=150А)
При проверке автоматов на группах будем учитывать самую мощную группу, их вышло 2, т.к. они имеют одинаковую нагрузку, то в расчет принимаем одну из них.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а=50А≥Iрасч=35А
Iн.р=40А≥Кн.р.·Iрасч=1,1·35=38,5А(3.221)
Iотс=175А≥Кн.э.·Imax=1,25·71,4=89,2А
Все условия выполняются значит окончательно на группах принимаем выбранный ранее автоматический выключатель.
Проверка выбранного автоматического выключателя на вводе.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iрасч=135,8А
Iн.р.=150А≥Кн.р.·Iрасч=1,1·135,8=149,3А(3.222)
Iотс.=480А≥Кн.э.·Imax=1,25·216,8=271А
Все условия выполняются значит принимаем выбранный ранее на вводе автоматический выключатель серии ВА51-33 а также окончательно принимаем силовой щит серии ПР8501 с автоматом на вводе ВА51-33 и с 4 автоматами на отходящих группах серии ВА51-31.
Таблица 24 - Характеристика автоматических выключателей силового щита
| Тип автомата | Номинальный ток выключателя, А | Уставка мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, А | Номинальный ток расцепителя, А |
| ВА51-31 | 50 | 175 | 40 |
| ВА51-33 | 160 | 480 | 150 |
Установленная мощность всего комплекса.
Руст=Рж+Рм=105+35=140 кВт (3.223)
где, Рж - суммарная мощность обоих животноводческих комплексов.
Рм - мощность молочного блока.
Мощность молочного блока.
Рм=Рс+Ро=32,5+2,5=35 кВт (3.224)
где, Рс - мощность силовой сети
Ро - мощность осветительной сети
Рс=ΣР=8+2,2+9+1,2+3,4+8+0,74=32,5 кВт(3.225)
где, ΣР - сумма мощностей силовой цепи
Мощность осветительной сети из проведенных ранее расчетах Ро=2,5 кВт
Мощность 1 животноводческого комплекса.
Рж=Рс+Ро=37+15,5=52,5 кВт(3.226)
Рс=1,5+1,5+4+4+1,5+1,5+24=37 кВт
Ро=15,5 кВт
Мощность второго животноводческого комплекса аналогична.
Составление графиков нагрузки.
Графики нагрузки составляются для того чтобы наглядно иметь представление о пиках нагрузки, а также чтобы подсчитать потребление и стоимость годовой потребленной электроэнергии. При составлении графиков нагрузок будет учитываться весь животноводческий комплекс включая молочный блок. Графики нагрузки будут составляться для летнего и зимнего периодов.
Для летнего периода будем учитывать следующие условия: вентиляция в летний период осуществляется за счет естественного проветривания и поэтому расход энергии на вентилятор и калорифер будет равняться нулю, т.к. в летнее время коровы пасутся на пастбищах соотвественното уборка навоза будет производиться 1 раз в сутки. Для составления графиков нагрузок заносим время работы технологического оборудования в таблицу.