Проектирование системы электроснабжения цеха машиностроительного завода (стр. 10 из 10)

Таблица 26. Проверка выбранных шинопроводов по потере напряжения

Элемент сети	Ip, А	L, м	cosφср.взв/sinφ	Сечение, мм	rуд, мОм/м	xуд, мОм/м	ΔU, %
ШМА	1101	60 6	0,5 / 0,866	300х160 3х240	0,031 0,129	0,017 0,0587	0,86 0,87
ШРА 1 КЛШРА1	284,15	66 6	0,5 / 0,866	284х95 3х120	0,1 0,258	0,13 0,06	1,32 0,392

Комплектные шинопроводы проверяют на электродинамическую стойкость по условию:

i_уд < i_{уд доп}

где – i_{уд доп} = 70 кА

Ударный ток КЗ для ШМА:

где

кА < 70 кА

Таблица 27. Проверка шинопроводов на электродинамическую стойкость

Шинопровод	iуд, кА	i уддоп, кА	Условие проверки
ШРА1 73–400-У3	17,516	25	iуд< iуд.доп,
ШМА73УЗ-1600	50,51	70	iуд< iуд.доп,

Следовательно, выбранные шинопроводы соответствуют условиям проверки.

Для осуществления проверки по согласованию ШМА с защитой, т.е. с QF2 и ШРА с защитой, т.е. с QF3 необходимо выбрать этот автомат. Выбираем автомат типа АВМ-20Н с номинальным током расцепителя 1200 А. Номинальный ток теплового расцепителя, защищающего от перегрузки выбирается по расчетному току защищаемой линии В соответствии с требованиями автоматические выключатели проверяется по условиям:

Iном. расц > Iр.max и Iср.эл. > (1,25–1,35) Iп

где Iном. расц – номинальный ток расцепителя, А;

Iр.max – наибольший расчетный ток нагрузки, А; Iп – пиковый ток, А

Iср.эл – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, равный

Iср.эл = 10 · Iном. расц,

Iп = Iр + (Кп-1) Iном.max,

где Iном. max – наибольший из токов группы ЭП, А;

Iр – расчетный ток группы ЭП, А.

I_нрасц ≥ I_р 1200 ≥ 1101 А

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя проверяется по максимальному кратковременному току ШМА.

I_ср.эл ≥ I_пик·k где k = 1,25

I_пик рассчитывается при пуске двигателя и нормальной работе остальных потребителей

= 1101+(7–1) 85=1611 А

Для ШРА:

= 284,15+(7–1) 85=794,15 А

Проверяем электромагнитный расцепитель по паспортным данным его тока срабатывания

I_ср.эл = 10I_н.расц = 12000 А

I_ср.эл = 10I_н.расц =4000 А

Проверяем по условию 12000>1821·1,25=2276,3 А – выполняется.

Для ШРА: 4000>794,15·1,25=992,69 А – выполняется.

Таблица 28. Проверка автоматических выключателей по чувствительности к токам КЗ

Элемент сети	Тип выключателя	I(1)кзmin, А	Iср.эл, А	I(1)кзmin > 1,25 · Iср.эл,
ШМА	АВМ-20Н	18390	12000	18390> 18000
ШРА1	АВМ-4С	5520	4000	5520> 5000

Проверяем по согласованию теплового расцепителя с сечением ШМА I_нрасц ≤ 1,5I_дл.доп

Таблица 29. Проверка автоматических выключателей по согласованию теплового расцепителя с сечением выбранных элементов сети

Элемент сети	Тип выключателя	Iдл.доп, А	Iном. расц, А	Iном.расц < 1,5 · Iдл.доп
ШМА	АВМ-20Н	1600	1200	1200 < 2400
ШРА1	АВМ-4С	400	400	400 < 600

Для защиты ответвлений к одиночным двигателям при редких и легких пусках выбираем предохранитель серии ПН-2

А,

Выбираем вставку с I_В=250 А, I_НОМ = 400 А.

Проверяем согласование выбранной вставки с сечением кабеля 3х16 I_В≤3·I_ДЛ.ДОП 250≤3·90=270 А – условие соблюдается

Проверяем предохранитель по чувствительности к КЗ

3465>3·250=600 А – условие соблюдается, следовательно предохранитель выбран верно.

Построим карту селективности по следующим данным:

I_{ном ЭП}=85 А, I_{расч ШМА}=1101 А, I_{пик ШМА}=1611 А, I⁽¹⁾_к = 18,39 кА, I⁽¹⁾_к0 = 6,44 кА

I⁽¹⁾_к1 = 4,366 кА, I⁽¹⁾_к2 =3,465 кА, I_{пуск ЭП}=595 А

Карта селективности

Рисунок 8: 1 – номинальный ток двигателя; 2 – пусковой ток двигателя; 3 и 4 – расчетный и пиковый токи ШМА; 5, 6, 7,8 – токи КЗ в точках К1, К2 и К4; 9 – характеристика автомата с расцепителем 400 А, 10 – характеристика автомата с расцепителем 1200 А, 11 – характеристика плавкой вставки 250 А предохранителя

При токах КЗ в точках к1 и к0 защита должна работать селективно с необходимым интервалом времени при отказе защиты нижней ступени. При защите предохранителями автомат у трансформатора может иметь независимую выдержку времени не более 0,25 с.

10. Описание работы АВР на напряжение 0,4 кВ

Если предприятие питается от энергосистемы двумя независимыми линиями, то на всех ступенях системы электроснабжения предприятия (на ГПП, в распределительной сети ВН, на цеховых подстанциях, в цеховых сетях) при отключении основного питания предусматривают автоматическое переключение на соседние работающие независимые источники (на другой трансформатор двухтрансформаторной подстанции, на соседние подстанции и т.п.).

Необходимый для такого переключения запас мощности или пропускной способности отдельных элементов системы электроснабжения называют скрытым (неявным) резервом.

Автоматическое включение резерва происходит срабатывания защиты минимального напряжения и отключение этой защитой основного питания. Во избежание одновременного срабатывания устройств АВР различных ступеней системы электроснабжения выдержка времени защиты минимального напряжения низших ступеней отстраивается от времени срабатывания аналогичной защиты высших ступеней, т.е.

t_{С (i+1)}

t_{С i}+ t_отс,

где. t_{С i} – время срабатывания защиты минимального напряжения, используемой в качестве пускового органа АВР на i – й ступени системы электроснабжения, t_{С (i+1)} – время срабатывания аналогичной защиты на следующей (по удалению источника питания) ступени системы электроснабжения, t_отс – время отстройки принимаемое в пределах от 0,5 др 0,7 с.

Устройства АВР реализуют на электромеханических и электронных реле, а также в сети 0,4 кв на механических устройствах ручных пружинных приводов автоматических выключателей НН.

Основными требованием, предъявляемым у устройствам АВР, является однократность действия, т.е. исключение повторного срабатывания при неуспешном АВР.

Устройства АВР выпускают виде стандартных комплектов, и поэтому разработка схем АВР во время проектирования системы электроснабжения предприятий не требуется

Выбор устройств АВР производится с учетом требований к степени бесперебойности электроснабжения приемников и к допустимой длительности перерыва в электроснабжении, типа выключателя и привода, для включения которых предусмотрено устройство АВР, и ожидаемого экономического эффекта от повышения надежности электроснабжения. АВР применяют только в тех случаях, когда параллельная работа независимых источников питания невозможна или экономически нецелесообразна.

Заключение

В представленном курсовом проекте спроектирована и рассчитана система электроснабжения механического цеха.

В проекте произведены расчеты электрических нагрузок для выбора трансформаторов КТП (на первом этапе), расчеты электрических нагрузок для выбора цеховой сети (на втором этапе).

Выбор числа и мощности трансформаторов КТП осуществлялся в соответствии с расчетами с учетом компенсации реактивной мощности при сравнении затрат на установку одного и двух трансформаторов и расчета мощности компенсирующих устройств. На основании сравнения затрат на ЦТП выбран вариант КТП с двумя трансформаторами ТМ-1000/10.

Оценка выбора оптимального варианта цехового электроснабжения осуществлялась по приведенным затратам на проектируемую сеть после выбора сечений проводников сети, коммутационной аппаратура.

В курсовом проекте производится расчет токов короткого замыкания. По току КЗ проверяются сечения элементов сети и защитная коммутационная аппаратура.

Основными критериями при проектировании являются техническая применимость и экономичность проекта. На основании экономической оценки принимается схема электроснабжения варианта 1. Эта система электроснабжения включает:

В качестве главной магистрали, длиной 60 м, устанавливаемого на высоте 4 м принят шинопровод марки ШМА-1600.

Разводка сетей цеха производится с помощью ШРА длиной по 66 и 30 м, устанавливаемых на высоте 3 м и РШ питаемых от ШМА. ЭП подключаются через кабельные спуски, прокладываются в траншеях на глубине – 0,2 м.

Защита производится автоматическими выключателями (для ШМА, ШРА и РШ) и предохранителями (непосредственно для электроприемников).

Список использованных источников

1. Указания по расчету электрических нагрузок. ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» №358–90 от 1 августа 1990 г.

2. Фёдоров А.А., Старкова Л.Е. «Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования». – М.: «Энергоатомиздат», 1987.

3. Неклепаев Б.Н. «Электрическая часть электростанций». – М.: «Энергоатомиздат», 1989.

4. Блок В.М.: «Пособие к курсовому и дипломному проектированию». – М.: «ВШ», 1990.

5. ПУЭ, М.: «Энергоатомиздат», 2000.

6. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под ред. Барыбина Ю.Г., Федорова Л.Е. и др. – М.: «Энергоатомиздат», 1991.

7. А.Е. Трунковский «Обслуживание электрооборудования промышленных предприятий» – М: Высшая школа, 1977.

8. Барыбин Ю.Г. «Справочник по проектированию электроснабжения», М.: «Энергоатомиздат», 1990.

9. Справочник электромонтера. Под ред. А.Д. Смирнова. Смирнов Л.П. Монтаж кабельных линий. – М.: Энергия, 1968.