6 Выбор оборудования цеха

Рассмотрим выбор аппаратуры для сварочного трансформатора.

1 Номинальный ток сварочного трансформатора:

I_СВ.Н= , (6.1)

где S_СВ.Н- номинальная полная мощность сварочного трансформатора, кВА;

I_СВ.Н= =45,6А.

2 Пиковый ток сварочного трансформатора принимаем равным трёхкратному номинальному току:

I_ПИК=3·I_СВ.Н, (6.2)

где I_ПИК -пиковый ток сварочного трансформатора, А.

I_ПИК=3·45,6=136,8А.

3 Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

I_Н.А I_СВ.Н, (6.3)

I_Н.Р I_СВ.Н, (6.4)

где I_Н.А- номинальный ток автоматического выключателя, А;

I_Н.Р- номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, А.

I_Н.А 45,6А,

I_Н.Р 45,6А.

Принимаем автомат ВА 52-31 с I_Н.А=100А, I_Н.Р=50А (1,стр.94).

Кратность тока отсечки по отношению к номинальному току:

К_ОТС 1,25·I_ПИК/ I_Н.Р , (6.5)

К_ОТС 1,25·136,8/50=3,4.

Принимаем кратность тока отсечки по отношению к номинальному току К_ОТС=7.

Проверяем выбранный автомат по проверочному условию:

I_СР 1,25·I_ПИК, (6.6)

где I_СР-ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя, А.

I_СР= К_ОТС· I_Н.Р,

I_СР=7·50=350А,

350А 1,25·136,8=171А.

Условие выполняется, значит, автомат выбран верно.

4 Выбираем плавкую вставку предохранителя для сварочного трансформатора по условию:

I_ВС 1,2· I_СВ.Н· , (6.7)

где ПВ- номинальная продолжительность включения сварочного трансформатора.

I_ВС 1,2·45,6· =42,3А.

Из справочника (1,стр.93) выбираем предохранитель ПН2-100 I_ВС=50А.

5 Выбираем силовой ящик ЯБПВУ-Iм с номинальным током предохранителя 100А (1,стр.99).

6 Выбираем низковольтный питающий кабель от силового ящика до трансформатора по формулам 4.10, 4.11:

4.10, 4.11:

60 45,6А,

I_ДОП 1·50=50А

60≥50

Выбираем кабель марки АВВГ 3(1×16)+1×10мм² с Iдоп=60А (1,стр.112).

Гибкий кабель выбираем по тем же условиям:

60≥45,6

I_ДОП 0,33·50

19≥16,5

Принимаем гибкий кабель КГ 3(1×16)+1×10мм² с I_ДОП=60А

7Активная мощность сварочного трансформатора, приведенная к ПВ=1:

Р_Н.СВ=S_СВ·соsφ· , (6.8)

где cosφ – номинальный коэффициент мощности сварочного трансформатора.

Р_Н.СВ= 30·0,5· =11,6кВт.

Схема защиты сварочного трансформатора приведена на рисунке 6.1.

КГ 3(1×16)мм²

ВА 52-31

АВВГ 3(1×16)+ ЯБПВУ-1М

+1×10мм² ПН2-100

Рисунок 6.1- Схема защиты сварочного трансформатора.

Рассмотрим выбор аппаратуры для мостового крана.

Приводим паспортную мощность двигателей к ПВ=100%

Р_Н.Д.=Р_ПАСП· (6.9)

Где Р_ПАСП − паспортная мощность двигателя;

ПВ − продолжительность включения (для крановых двигателей ПВ=40%).

Двигатель перемещения моста:

Р_Н.Д.1=22· =13,93 кВт

Двигатель перемещения тележки:

Р_Н.Д.2=15· =9,495 кВт

Двигатель подъёма:

Р_Н.Д.3=5· =3,17 кВт

Номинальный ток двигателей (формула 4.2):

I_Н.ДВ.1= =32,4 А,

I_Н.ДВ.2= =22,62 А,

I_Н.ДВ.3= =8,81 А.

Определяем расчетный ток для группы двигателей по формуле: (6.10)

I_P=I_Н.ДВ1+I_Н.ДВ2

I_Р=32,4+22,62+8,81=63,83 А

Пусковой ток крановых двигателей расчитываем по формуле (4.3):

I_ПУСК.1=32,4∙5,5=178,2 А

I_ПУСК.2=22,62∙5,5=124,41 А

I_ПУСК.3=8,81∙4=35,24А

Так как в состав мостового крана входят 3 двигателя,то их пиковый ток определяется по формуле (6.2):

I_ПИК=I_ПУСК1+I_Н.ДВ1

I_ПИК=178,2+22,62+8,81= 209,63 А

Выбор автоматического выключателя производим по условиям 4.4, 4.5, 4.6:

1. 100≥63,83

2. 80≥63,83

Принимаем автомат с полупроводниковым максимальным расцепителем серии ВА51-31 с I_Н.А.=100 А, I_П.Р.=80 А.

К_ОТС=

К_ОТС=3,27

Принимаем К_ОТС=7

Проверяем выбранный автомат по условию 4.8:

7∙80≥1,25∙209,63

560≥262,03

Условие выполняется, значит автомат выбран верно.

Выбор предохранителя производим по следующим условиям:

1) I_BC≥∑I_H (6.11)

где I_BC − номинальный ток плавкой вставки

∑I_H − сумма номинальных токов двигателей

2) I_ВС≥ (6.12)

где I_{ПУСК.МАКС}− максимальный пусковой ток;

α − коэффициент, зависящий от условий пуска двигателя (принимаем α=2,5, так как двигатели имеют лёгкие условия пуска).

1) 100≥63,83

2) 100≥83,85

Из справочника принимаем предохранитель ПН2-100 с I_BC=100A.

По предохранителю выбираем силовой ящик ЯБПВУ-1м с I_Н.АП.=100А и I_Н.ПР=100 А.

Выбор магнитных пускателей для крана производим по условию 4.9:

для первого I_Н.Р.≥32,4 А, принимаем магнитный пускатель марки

ПАЕ - 312 с тепловым реле с I_Н.Р.=40А (2,с.203).

для второго I_Н.Р.≥22,62А, принимаем магнитный пускатель марки

ПМЕ - 212 с тепловым реле с I_Н.Р.= 25А (2,с.203).

для третьего I_Н.Р.≥8,81 А, принимаем магнитный пускатель марки

ПМЕ – 112 с тепловым реле с I_Н.Р.= 10А (2,с.203).

Выбор сечения кабеля от двигателей до силового ящика производим по условию 4.10: I_ДОП.≥63,83 А

и по условию 4.11: I_ДОП.≥ ≥21А

Выбираем гибкий кабель КГ 4×6 мм² с I_ДОП=75 А (1,c.79).

Выберем кабель отходящий от силового ящика: условие (4.10) и (4.11) останется без изменения, т.е. I_ДОП.≥63,83 А и I_ДОП.≥ ≥21 А

Выбираем кабель АВВГ 3(1×25)+1×10 мм² с I_ДОП = 75

А (1,c.112).

Схема защиты привода мостового крана представлена на рисунке 4.3.

Рисунок 6.2 − Схема защиты привода мостового крана.

Вводной автомат для группы электроприемников выбираем по следующим условиям на примере первой расчетной группы:

Iна 101,24А;

Iнр>101,24A;

Из справочника (1,с.94) выбираем автоматический выключатель ВА51-33 с Iна=160А и Iнр=125А.

Питающий кабель для каждой группы приемников выбираем по следующим условиям:

I_ДОП 101,24А;

I_ДОП ;

I_ДОП ≥ 125А,

Выбираем кабель АВВГ 3(1×70)+1×50мм² с I_ДОП=140А (1,с.112 )

Выбираем распределительный шкаф для первой группы электроприемников.

Силовые шкафы выбирают:

1 По числу подключенных электроприемников.

2 По току расцепителя вводного автомата.

Для первой группы принимаем шкаф распределительный ПР-85 в комплекте с вводным автоматом ВА51-33 с I_нр=125А.(1,с.123)

Аналогично выбираем вводные автоматы, питающие кабели и распределительные шкафы для остальных групп электроприемников и результаты расчетов сводим в таблицу 5.2

Tаблица 5.2 – Выбор автоматов, питающих кабелей и распределительных шкафов для групп.

№	Вводной Автомат			Тип кабеля		Тип шкафа		Число насосов в группе
	Тип	Iна, А	Iнр, А	Марка	Iдоп, А
1	ВА51-33	160	125	АВВГ3(1×70)+ 1×50	140		ПР-85	2
2	ВА51-33	160	125	АВВГ3(1×70)+ 1×50	140		ПР-85	2
3	ВА51-33	160	125	АВВГ3(1×70)+ 1×50	140		ПР-85	2
4	ВА51-31	100	100	АВВГ3(1×50)+ 1×35	110		ПР-85	1

Расчет нагрузок цеха.

Расчетная силовая нагрузка цеха определяется методом упорядоченных диаграмм так же, как и для групп электроприемников.

1 Средняя активная, реактивная мощность за наиболее загруженную

смену:

Р_СМ.Ц=∑Р_СМ­­+Р_Н.СВ·К_И (5.12)

Q_СМ.Ц=∑Q_СМ­­+Р_CМ.СВ· tgφ_СВ., (5.13)

где ∑Р_СМ- суммарная сменная нагрузка цеха кВт,

∑Q_СМ­- суммарная реактивная нагрузка цеха квар,

Р_CМ.СВ - сменная активная сварочного трансформатора кВт,

tgφ_СВ-tgφ сварочного тр-ра.

∑Р_{СМ ­­}=553+553+553+441+6=2106кВт

∑Q_СМ =331,8+331,8+331,8+264,6+13,74=1273,74кВАр;

2 Суммарная номинальная мощность цеха:

Р_Н.Ц=Р₁+Р₂+Р₃+Р₄+ Р_Н.СВ, (5.14)

где Р_1,Р₂….-активные номинальные мощность групп

электроприемников ,кВт

Р_Н.Ц=790+790+790+630=3000кВт

3 Групповой коэффициент использования цеха:

К_И.Ц =Р/Рнц ; (5.15)

К_И.Ц =0,702

4 Эффективное число электроприемников в цеху:

n_Э=(∑Рн)²/∑Рн2;

n_Э = =3,96

5 Коэффициент максимума в зависимости от коэффициента использования группы и эффективного числа электроприемников:

К_М ; (5.16)

К_М =1,49

6 Расчетная активная мощность цеха:

Р_РЦ=Р_СМ.Ц· К_М; (5.17)

Р_РЦ=2106·1,49=3137,94кВт.

7 Расчетная реактивная мощность цеха:

Q_РЦ=Q_СМ.Ц· К_М' (5.18)

Коэффициент максимума для реактивной нагрузки примем К_М'=1,1 , поскольку

К_ИЦ≥0,2 и n_Э 10.

Q _РЦ=1273,74·1,1=1401,114кВАр.

8 Полная расчетная нагрузка цеха:

S_РЦ ; (5.19)

S_РЦ =3436,5кВА

9 Расчетный ток группы цеха:

I_РЦ= ; (5.20)

I_РЦ= = 331,06А

10 Пиковый ток цеха:

I_ПИК.Ц =I_П.МАХ+ I_Р.Ц- I_Н.МАХ·К_И ; (5.21)

I_ПИК.Ц =574,24+331,06-101,24·0,702=834,23А

11 Выбираем вводную панель:

Выбираем вводную панель ЩО70М-20 с разъединителем АВМ-10 на 1000А.

В зависимости от количества присоединений и расчётного тока цеха выбираем две линейные панели:

1) ЩО70М-14 с АВМ-10(разъединитель) 1000×1 (для питания первой и второй групп)

2) ЩО70М-14 с АВМ -10(разъединитель) 1000×1(от данной панели запитаем третью, четвёртую группы и сварочный трансформатор)

12 Выбираем автомат:

I_НА I_Р.Ц; (5.22)

I_НА 331,06;

I_НР I_Р.Ц; (5.23)

I_НР 331,06;

Выбираем автомат ВА51-37 с I_НА=400А и I_НР=400А.

K_ОТС.I_НР ≥ 1,25I_П; (5.24)

10^. 400≥ 1,25^. 834,23;

4000≥ 1042,78(верно)

13 Выбираем кабель, питающий вводную панель:

I_ДОП I_Р.Ц; (5.25)

I_ДОП 331,06А;

Принимаем условие прокладки в земле. Выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией в свинцовой оболочке 2АСБГ (3×95) +1×50 мм² I_ДОП=255А. (1, с.112).

23.430131.00ПЗ