2.7. Картограмма нагрузок

Картограмма нагрузок предприятия представляет собой размещенные по генеральному плану окружности, причем площади, ограниченные этими окружностями в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам цехов. Для каждого участка наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок участка.

Картограмма электрических нагрузок позволяет наглядно представить распределение нагрузок на территории промышленного предприятия. Каждый круг может быть разделен на сектора, соответствующие осветительной и силовой нагрузкам.

Радиусы окружностей и углы секторов осветительной нагрузки:

Участок №1

мм

где т – масштаб для определения площади круга, принимаем т=0,03 кВтмм².

мм



3.Выбор напряжения, структуры и конструктивного выполнения внутрицеховой сети

Наибольшее распространение на промышленных предприятиях имеют установки напряжением 380/220 В с глухим заземлением нейтрали. Выбор этого напряжения обеспечивает возможность использования трансформаторов для совместного питания силовых и осветительных нагрузок. Напряжение 380/220 В следует применять во всех случаях, если технико-экономическими расчетами не доказана целесообразность применения более высокого напряжения.

Дополнительно устанавливаем характер среды производственных помещений, вид исполнения элементов внутрицеховой сети, уточняем категории ЭП по степени бесперебойности электроснабжения.

Схема питания КТП магистральная, которая представляет собой питание электроприемников от радиальных шинопроводов ШРА, подключенных к магистральным шинопроводам ШМА..

Цеховые сети распределения электроэнергии должны:

обеспечивать необходимую надежность электроэнергии в зависимости от их категории;

быть удобными и безопасными в эксплуатации;

иметь оптимальные технико-экономические показатели;

иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Выбор типа проводки, способа ее выполнения, а также марок провода и кабеля определяется характером окружающей среды, размещением технологического оборудования и источников питания в цехе и другими показателями. Прокладку троллейных сетей применяют для питания перемещающихся приемников (кранов), расположенных на высоте 11м.

4. Расчет цеховой электрической сети Выбор кабельной линии питающей ктп

Сечения кабеля выберем по економичной плотности тока:

,

де I_н.р – ток нормального режима работы, А; j_е – економическая плотность тока, А/мм².

Для машиностроительного производства годовое число часов использования максимума у нагрузки составляет 5600 ч. При этом для кабелів с алюминиевыми жилами j_е = 1,2 А/мм² [5].

Оприделим ток нормального режима работы трансформатора:

,

;

где _н.р – коеф загрузки в нормальном режиме..

Экономическое сечение:

Ближайшее сечение 50 мм². Принимаем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке проложених в земле. ААШв-3×50, I_доп = 140 А [2].

Проверим кабель по нагеву:

,

80.92<175 (А) - выполняется

де I_ав ток послеаварийного режима, А; I'_доп – допустимий ток, А.

,

Ток послеаварийного режима:

;

.

4.1 Выбор сечения проводников и параметров защитных аппаратов

Согласно ПУЭ сечение проводов, кабелей и шинопроводов в сетях с напряжением до 1 кВ выбираются по нагреву током расчетного режима из соотношения

Если температура проводов и жил кабелей будет выше температуры, допускаемой ПУЭ, то изоляция придет в негодность раньше предусмотренного срока службы.

Рассчитаем сечение проводников и параметры защитных аппаратов на примере характерных электроприемников.

4.1. Станки с легким режимом работы Р_н = 22 кВт; U_н = 380 В; cos = 0,45.

А

(А)

По табл. 1.3.5. [9] принимаем кабель марки АВРГ сечением 25 мм² с I_доп=80 А, прокладываемых в изоляционных трубах или металлорукавах и в кабельном канале, т.е. АВР 3(125)+116.

Выбираем выключатель по условиям:

по напряжению

;

по току

;

номинальный ток расцепителя не должен быть меньше расчетного тока

; А

ток срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя (ток уставки) проверяется по пиковому току

; А

где А.

Выбираем автоматический выключатель типа А3716Б:

Проверка:

В;

А;

А;

А – условия выполняются.

Проверяем соответствие сечения проводников выбранному выключателю:

; =66.6;-условия выполняется.

4.2. Выбор распределительных шинопроводов (ШРА)

Выбор осуществляется по условию:

.

1. Выбираем ШРА-2:

Принимаем ШРА4-250-32-1У3 с I_н.ШРА = 250 А; r_o = 0,21 Ом/км; x_o=0,21 Ом/км.

Условие: А – выполняется.

Для дальнейших расчётов необходимо определить максимальных ток по ШМА ,для расчётов применим метод упорядоченных диаграмм.

4.3. Выбор кабеля присоединения ШРА-1 к ШМА:

Условие выбора: .

Принимаем кабель ААШв(кабели с алюминиевыми жилами, с бумажной пропитанной изоляцией, в алюминиевой оболочке с защитным шлангом из ПВХ-пластиката)

3x150+170 с;

Условие: А – выполняется.

Кабель проложенный в земле.

Выбор автоматических выключателей вводных коробок подключения ШРА к ШМА.

Выбор выключателей осуществляется по следующим условиям:

;

;

;

А;

;

А.

Для ШРА выбираем выключатель типа А3726Б :

Проверка: В;

А;

А – условия выполняются.

Ток срабатывания отсечки: А.

Проверяем соответствие сечения проводников выбранному выключателю:

; ;А – условие выполняется.

Окончательно принимаем кабель ААШв 3x150+170.

4.4. Выбор магистрального шинопровода (ШМА)

Выбор осуществляется по условию:

.

Выбор ШМА:

Принимаем ШМАД(Кронштейн-У3391УЗ,стойка-У3394УЗ) с I_н.ШМА = 2500 А;

Условие: А – условие выполняется.

Выбор автоматических выключателей от ШМА к трансформатору.

Выбор выключателей осуществляется по следующим условиям:

;

А;

;

; А;

; А.

Для ШМА выбираем выключатель типа ВА75-47:

Проверка: В;

А;

А – условия выполняются.

Ток срабатывания отсечки: А.

4.5. Расчет токов КЗ:

Расчет выполняем для танка с тяжёлым режимом работы на 30 кВт

ААШв (ААШв-3×50)

L=502.3 м

ТМ-100010

ВА75-47

К1

К2

К3

ААШв(3х150)

АВРГ (3х25)

10кВ

0,4кВ

А3716Б

ЭП

ШР(ШРА4-250-32-1У3 )

А3726Б

(ШМАД) А

Рис. 2 Расчетная схема для определения токов короткого замыкания

Сопротивление системы:

Ом; .

Сопротивление кабельной линии:

Ом

Ом.

Сопротивление цехового трансформатора:

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

При расчете токов короткого замыкания в сетях до 1000 В необходимо учитывать переходные сопротивления. Для этой цели вводим в расчет добавочные сопротивления, значения которых принимаем равными: для точки K1 – 15 мОм; для точки K2 – 20 мОм; для точки K3 – 25 мОм.

Ток трехфазного короткого замыкания в точке К1:

кА,

Ток двухфазного короткого замыкания в точке К1:

кА.

Ток однофазного короткого замыкания в точке К1:

кА,

где z_п – полное сопротивление петли фаза-нуль 16; z_т/3 = 27 мОм– полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании 16.

Аналогично производим расчет токов короткого замыкания для точек К2, К3. Расчет сводим в таблицу15.

Ударный ток в точке К1:

кА,

где К_уд – ударный коэффициент оприделяем по кривым 4.4 [16] x/r=0.54, К_уд= 1.1.

Таблица КЗ

Точка КЗ	,мОм	,мОм		, кA	,кA	,кA	, кA
1	9.28	17.26	10	11.78	10.2	9.16	18.33
2	9.3	22.27	20	9.57	8.29	7.58	14.9
3	9.34	27	25	8	6.94	5.64	12.46

По полученым данным построем карту селективности для выбраных автоматов.

Рис.4 Карта селективности защиты наиболее удалённого потребителя