Силовых и осветительных нагрузок цеха

Для получения наиболее экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом напряжение каждого звена системы электроснабжения должно выбираться, прежде всего, с учетом напряжения смежных звеньев. Выбор напряжений основывается на сравнении технико-экономических показателей различных вариантов в случаях, когда:

от источника питания можно получать энергию при двух напряжениях или более;

при проектировании электроснабжения предприятий приходится расширять существующие подстанции и увеличивать мощность заводских электростанций;

сети заводских электростанций связывать с сетями энергосистем.

Предприятие при выборе вариантов следует отдавать варианту с более высоким напряжением даже при небольших экономических преимуществах (не превышающих 10-25%) низшего из сравниваемых напряжений.

Для питания крупных и особо крупных предприятий следует применять напряжение 110, 150, 220, 330 и 500 кВ. На первых ступенях распределения энергия на таких крупных предприятиях следует применять напряжения 1000, 150 и 220 кВ.

Напряжение 35 кВ в основном рекомендуется использовать для распределения энергии на первой ступени средних предприятий при отсутствии значительного числа электродвигателей напряжением выше 1000 В, а также для частичного распределения энергии на крупных предприятиях, где основное напряжение первой ступени равно 110-220 кВ. В частности, напряжение 35 кВ можно применять для полного или частичного внутризаводского распределения электроэнергии при наличии:

мощных электроприемников на 35 кВ (сталеплавильных печей, мощных ртутно-выпрямительных установок и др.);

электроприемников повышенного напряжения, значительно удаленных от источников питания;

подстанций малой и средней мощности напряжением 35/0,4 кВ, включенных по схеме «глубокого ввода».

Напряжение 20 кВ при необходимом обосновании следует применять для питания только для:

предприятий средней мощности, удаленных от источников питания и не имеющих своих электростанций;

электроприемников, удаленных от подстанций крупных предприятий (карьеров, рудников и т.п.);

набольших предприятий, населенных пунктов, железнодорожных узлов и т.п., подключаемых к ТЭЦ ближайшего предприятия. Целесообразность применения напряжения 20 кВ должна обосновываться технико-экономическими сравнениями с напряжениями 35 и 10 кВ с учетом перспективного развития предприятия.

Напряжение 10 кВ необходимо использовать для внутризаводского распределения энергии:

на предприятиях с мощными двигателями, допускающими непосредственное присоединение к сети 10 кВ;

на предприятиях небольшой и средней мощности при отсутствии или незначительном числе двигателей на 6 кВ;

на предприятиях, имеющих собственную электростанцию с напряжением генераторов 10 кВ.

Напряжение 6 кВ обычно применяют при наличии на предприятии:

значительного количества электроприемников на 6 кВ;

собственной электростанции с напряжением генераторов 6 кВ.

Применение напряжения 6 кВ должно обусловливаться наличием электрооборудования на 6 кВ и технико-экономическими показателями при выборе величины напряжения.

При напряжении распределительной сети 10 кВ двигателей средней мощности 250 кВт и выше следует применять напряжение 6 кВ с использованием в необходимых случаях схемы блока «трансформатор-двигатель» при небольшом количестве двигателей на 6 кВ.

2.5 Расчет и выбор распределительной сети 0,38 кВ

2.5.1 Расчет и выбор защитной аппаратуры

Выбираем автоматический выключатель для к ШРА4УЗ (1 секция).

Для защиты шинопроводов автоматического выключателя выбираем из условия

Рассчитываем кратковременный ток:

I ; (2.17)

=5 250-169=1419 А

Выбираем автомат по следующим условиям:

Определяем ток срабатывания расцепителя:

; (2.18)

Выбираем автомат типа А3720Б.

Выбираем автоматический выключатель для к ШРА4УЗ (2 секция).

Для защиты шинопроводов автоматического выключателя выбираем из условия

Рассчитываем кратковременный ток:

;

=2520+479,2=2999,2 А

Выбираем автомат по следующим условиям:

Определяем ток срабатывания расцепителя:

;

Выбираем автомат типа А3790Б.

Выбираем автоматический выключатель к РШ1

Рассчитываем кратковременный ток:

;

=250+138,36=388,36 А

Выбираем автомат по следующим условиям:

Определяем ток срабатывания расцепителя:

;

Выбираем автомат типа А3710Б.

Выбираем автоматический выключатель к РШ2

Рассчитываем кратковременный ток:

I ;

=250+29,07=279,07 А

Выбираем автомат по следующим условиям:

Определяем ток срабатывания расцепителя:

;

Выбираем автомат типа А3710Б.

Выбираем автоматический выключатель к РШ3

Рассчитываем кратковременный ток:

I ;

=250+138,35=388,35 А

Выбираем автомат по следующим условиям:

Определяем ток срабатывания расцепителя:

;

Выбираем автомат типа А3710Б.

Выбираем автоматический выключатель к компрессору

Выбираем автомат по следующим условиям:

Выбираем автомат типа А3710Б.

2.5.2 Расчет и выбор проводов и кабелей

Выбираем кабель для питания шинопровода 1 секции (ШРА 4 УЗ).

По расчетному току ШРА

I_ШРА = 169 А

Выбираем кабель марки ВВГ сечением 3х35 мм ²:

I_доп = 200 А

I_{ном. доп.} ≥ I_дл

200 А > 169 А

Проверяем сечение кабеля по коэффициенту типа защиты, который составляет для автоматических выключателей с регулируемой от тока характеристикой

K_защ = 0,66 [1. с 78. табл. 2,25 ]

Тогда

I_доп = 200 А, больше

K_защ Ĥ I_защ=0,66 Ĥ 250 = 165 А

Следовательно, выбранное сечение кабеля к шинопроводу ШРА 4 УЗ выбрано правильно.

Выбираем кабель для питания шинопровода 2 секции (ШРА 4 УЗ).

По расчетному току ШРА

I_ШРА = 479,2 А

Выбираем кабель марки ВВГ сечением 3х25 мм ^2.

I_доп = 160 А,

I_{ном. доп.} ≥ I_дл

160 А > 138,36 А

Проверяем сечение кабеля по коэффициенту типа защиты, который составляет для автоматического выключателя с регулируемой от тока характеризующий

K_защ = 0,66

тогда I_доп = 160 А, больше K_защ:

I_защ = 0,66 Ĥ 160 = 105,6 А

Следовательно, выбранное сечение кабеля к ШРА выбрано верно.

2.5.3 Расчет и выбор распределительных шинопроводов

Выбираем магистральный шинопровод марки ШМА-76У3.

Рассчитываем среднесменную активную мощность Р_см:

;

Определяем коэффициент силовой сборки m:

;

Определяем средний коэффициент использования k_и.ср.:

;

Определяем эффективное число электроприемников n_э:

;

Определяем коэффициент максимума k_max:

k_max=3,11 [1, с. 54, табл. 2.13]

Определяем максимальную активную мощность P_max:

;

Определяем среднесменную реактивную мощность Q_см:

;

Определяем максимальную реактивную мощность цеха Q_max:

;

Определяем полную максимальную мощность S_max:

;

Рассчитываем максимальный ток:

;

Выбираем магистральный шинопровод типа ШМА 76У3.

Выбираем распределительный шинопровод ко 2 секции

Рассчитываем среднесменную активную мощность Р_см:

;

Определяем коэффициент силовой сборки m:

;

Определяем средний коэффициент использования k_и.ср.:

;

Определяем эффективное число электроприемников n_э:

;

Определяем коэффициент максимума k_max:

k_max=3,43 [1, с. 54, табл. 2.13]

Определяем максимальную активную мощность P_max:

;

Определяем среднесменную реактивную мощность Q_см:

;

Определяем максимальную реактивную мощность цеха Q_max:

;

Определяем полную максимальную мощность S_max:

;

Рассчитываем максимальный ток:

;

Выбираем шинопровод типа ШРА4У3.

Выбираем распределительный шкаф для сварочного участка

Рассчитываем среднесменную активную мощность Р_см:

;

Определяем коэффициент силовой сборки m:

;

Определяем средний коэффициент использования k_и.ср.:

;

Определяем эффективное число электроприемников n_э:

;

Определяем коэффициент максимума k_max:

k_max=2 [1, с. 54, табл. 2.13]

Определяем максимальную активную мощность P_max:

;

Определяем среднесменную реактивную мощность Q_см:

;

Определяем максимальную реактивную мощность цеха Q_max:

;

Определяем полную максимальную мощность S_max:

;

Рассчитываем максимальный ток:

;

Выбираем шкаф марки СПА 77.

Выбираем распределительный шкаф для вентиляционной установки

Рассчитываем среднесменную активную мощность Р_см:

;

Определяем коэффициент силовой сборки m:

;

Определяем средний коэффициент использования k_и.ср.:

;

Определяем эффективное число электроприемников n_э:

;

Определяем коэффициент максимума k_max:

k_max=1,46 [1, с. 54, табл. 2.13]

Определяем максимальную активную мощность P_max:

;

Определяем среднесменную реактивную мощность Q_см:

;

Определяем максимальную реактивную мощность цеха Q_max:

;

Определяем полную максимальную мощность S_max:

;

Рассчитываем максимальный ток:

;

Выбираем шкаф марки СПА 77.

Выбираем распределительный шкаф для компрессорной установки

Рассчитываем среднесменную активную мощность Р_см:

;

Определяем коэффициент силовой сборки m:

;

Определяем средний коэффициент использования k_и.ср.:

;

Определяем эффективное число электроприемников n_э:

;

Определяем коэффициент максимума k_max:

k_max=1,29 [1, с. 54, табл. 2.13]

Определяем максимальную активную мощность P_max:

;

Определяем среднесменную реактивную мощность Q_см:

;

Определяем максимальную реактивную мощность цеха Q_max:

;

Определяем полную максимальную мощность S_max:

;

Рассчитываем максимальный ток:

;

Выбираем шкаф марки СПА 77.