3.3. Проверочный расчёт силовой сети по условию нагрева

Схема силовой сети

3.1 Расчет групповой сети

3.1.1. Определение номинального тока двигателя

Дано: Исходные данные для проведения проверочного расчёта (табл.5 Приложения 1) [5].

Uн = 380В

η = 0,81

cosφ = 0.91

КПТ = 5 α =2

I= , (3.1.1.1)

Здесь паспортные данные электродвигателей:

Рн. дв – номинальная мощность электродвигателя;

^U_н – номинальное напряжение электродвигателя;

сosφ- номинальный коэффициент мощности электродвигателя;

ή- номинальный КПД электродвигателя.

3.1.1.1. Определяем номинальный ток двигателя 1-ой группы

3.1.1.2. Определяем номинальный ток двигателя 2-ой группы

3.1.1.3. Определяем номинальный ток двигателя 3-ей группы

3.1.1.4. Определяем номинальный ток двигателя 4-ой группы

3.1.2. Расчёт защиты электродвигателя от токов перегрузки

Защита электродвигателей от токов перегрузки осуществляется тепловым реле, установленными в магнитных пускателях серии ПМЕ, ПАЕ, ПА, установленными в электрощитовой (отдельное электротехническое помещение) п. 7.3.78 [2].

Выбор тепловых реле магнитных пускателей производится по условию

I _{.тепл .расц.}=(1,0÷1,2 × I_{н .дв.} , (3.1.2.1)

Тип и параметры магнитного пускателя определяются по любой справочной нормативно-технической литературе или табл.12 Приложения 2 данных методических рекомендаций.

Д

13.6

ля всех групп электродвигателей выбираем магнитный пускатель ПМЕ

11.3

3 .1.2.1 _{пл.расц1}=11,3÷13,6А

Выбираем магнитный пускатель с тепловым реле

Т

35.1

42.1

РН-40/12,5, I ^т_{н. тепл. реле}= 40 А, максимально- допустимый ток для контактов.

3 .1.2.2 I _{.тепл.расц2}=35,1÷42,1А

Выбираем магнитный пускатель с тепловым реле

Т

35.1

42.1

РН-40/40

3 .1.2.3 I _{.тепл.расц3}=35,1÷42,1А

Выбираем магнитный пускатель с тепловым реле

Т

61.9

74.3

РН-40/40

4. I _{.тепл.расц4}=61,9÷74,3А

Выбираем магнитный пускатель с тепловым реле

ТРН-150/71

3.1.3Защита электродвигателей от токов

Расчёт защиты электродвигателя от токов короткого замыкания.

По условиям задания защита электродвигателей выполняется предохранителем:

_{, (3.1.3.1)}

_{где Iтн. вст- номинальные табличные данные плавкой вставки предохранителя значение берётся из табл.13 приложения 2 [5];}

_{Iн. дв.- номинальный ток двигателя;}

_{КПТ- кратность пускового тока;}

_{α- условия пуска электродвигателя.}

_{КПТ=5, α= 2 по условиям задания}

3.1.3.1. 1^я группа

Принимаем по табл. 13 Приложения 2[5] предохранитель

35А≥ 28,5А условие защиты выполняется

I^т_{ном. патрона}= 60А- мах. допустимый ток для всей конструкции предохранителя.

I^т_{н. вст}= 35А- номинальный ток плавкой вставки (конкретная токовая защита электродвигателя первой группы).

3.1.3.2. 2^я группа

принимаем по табл. 13 Приложения 2 предохранитель

I^т_{ном. патрона}= 100А- мах. допустимый ток для всей конструкции предохранителя.

I^т_{н. вст}= 100А- номинальный ток плавкой вставки (конкретная токовая защита электродвигателя второй группы).

3.1.3.3. 3^я группа

принимаем по табл. 13 Приложения 2 предохранитель

I^т_{ном. патрона}= 100А- мах. допустимый ток для всей конструкции предохранителя.

I^т_{н. вст}= 100А- номинальный ток плавкой вставки (конкретная токовая защита электродвигателя третьей группы).

3.1.3.4. 4^я группа

принимаем по табл. 13 Приложения 2[5] предохранитель

I^т_{ном. патрона}= 200А- мах. допустимый ток для всей конструкции предохранителя.

I^т_{н. вст}= 160А- номинальный ток плавкой вставки (конкретная токовая защита электродвигателя четвёртой группы).

4. Проверочный расчет сечения проводника

Расчёт или проверка сечения проводников производится по одному из трёх условий:

а) для зон классов В- I, В- Iа, В- II, В- IIа .

Электропроводка расположена во взрывоопасной зоне, следовательно, на основании п. 7.3.97. [2] принимаем коэффициент 1,25.

I ≥ 1,25 × I _н.дв. , (3.1.4.1)

Сечение электропроводки определяем на основании требований главы 1.3. [13] п.п. 1.3.4.- 1.3.35.

3.1.4.1. Определяем сечение 1^ой группы

I ₁ ≥ 1,25 × 11,3 = 14,1А

Требуемое сечение для провода ПВ 3×1 мм², основание т.1.3.4. [2].

Фактическое сечение провода ПВ 3 × 1 мм² соответствует.

3.1.4.2. Определяем сечение 2^ой группы

I ₂ ≥ 1,25 × 35,1 = 43,9А

Требуемое сечение для провода ПВ 3×10 мм², основание т.1.3.4. [2].

Фактическое сечение провода ПВ 3 × 6 мм² не соответствует, принимаем 3×10 мм².

3.1.4.3. Определяем сечение 3^ей группы

I ₃ ≥ 1,25 × 35,1 = 43,9А

Требуемое сечение для кабеля ВБГ 3×10 мм², основание т.1.3.6. [2].

Фактическое сечение кабеля ВБГ 3 × 10 мм² соответствует.

3.1.4.4. Определяем сечение 4^ой группы

I ₄ ≥ 1,25 × 61,9 = 77,4А

Требуемое сечение для провода ПВ 3×16 мм², основание т.1.3.4. [2].

Фактическое сечение для провода ПВ 3 ×16 мм² соответствует.

3.1.5. Проверка соответствия сечения проводника аппаратом защиты Для четкого срабатывания аппаратов защиты от токов короткого замыкания необходимо выполнить условие:

• для предохранителей

^, (3.1.5.1)

• для автоматов I^т_доп≥ I^т_{н. расц}

Если условие не выполняется, то необходимо увеличивать сечение проводника, что приведёт к увеличению I^т_доп. Так как защита всех групп от токов короткого замыкания предохранителями, то

3.1.5.1. 1^я группа 3×15≥35

45≥35 соответствует условию

3. 1.5.2. 2^я группа 3×51≥100

153≥100 соответствует условию

3. 1.5.3. 3^я группа 3×55≥100

165≥100 соответствует условию

3. 1.5.4. 4^я группа 3×80≥160

240≥160 соответствует условию.

3.2. Расчет силовой магистральной сети

3.2.1. Определение рабочего тока магистральной сети

Определяется рабочий ток питающей сети по формуле

, (3.2.1.1)

где _{н. двиг.} – алгебраическая сумма номинальных токов электродвигателей групповой сети;

К_с- коэффициент спроса, учитывающий одновременность работы всех электродвигателей и степень их загрузки. Принимается из табл. 10, приложения 2 [5] при n= 4 группам К_с = 0,8.

= (11.3+35.1+35.1+61.9)×0.8=114.7A

2. Защита магистральной сети от токов короткого замыкания предохранителем.

Выбор защиты магистральной сети от токов короткого замыкания производится по условиям:

• защита осуществляется предохранителем:

• защита осуществляется автоматом :

I^т_{н. расц. магн} ≥ I_{раб. маг}.

В нашем случае защита магистральной сети осуществляется предохранителем типа ПР- 2, следовательно, расчёты будут производится по формуле:

, (3.2.2.1)

где - сумма номинальных токов всех электродвигателей, кроме одного (n- 1)наибольшей мощности;

I_{н. двиг.max. знач} КПТ- пусковой ток двигателя с наибольшей мощностью групповой сети

_{Принимаем предохранитель по табл. 13 Приложения 2 [5] принимаем предохранитель ПР-2 200/200}

_{где Iт н патрона = 200А}

_{Iт н вставки = 200А}

2. Проверка аппарата защиты от токов короткого замыкания магистральной сети на селективность

Аппарат защиты магистральной сети от токов короткого замыкания необходимо проверить на селективность по одному из условий:

- для предохранителей

• для автоматов:

Iтн. расц. магистр. ≥ 1,5 Iтн. расц. max. знач. группы.

В нашем случае защита от токов короткого замыкания в группах и магистрали осуществляется предохранителем, следовательно, условие селективности проверяем по:

, (3.2.3.1)

Здесь: Iтн. вст. магистр.- табличное значение номинального тока плавкой вставки питающей сети.

Iтн. вст. max.знач. групп.- табличное значение тока плавкой вставки для группы с наибольшей мощностью электродвигателя.

< 1,6. Условие селективности не выполняется, значит, принимаем предохранитель магистральной сети не соответствует условиям селективности.

Принимаем предохранитель магистральной линии .

Проверка: соответствует.

Проверяем его по условию селективности:

> 1,6

условие селективности выполняется.

2. Расчет сечения проводника магистральной сети

Расчёт сечения проводника выполняется по условию

I^т_доп.≥I_раб. , (3.2.4.1)

Магистраль проложена в земле за пределами взрывоопасной зоны. Порядок расчёта или проверки сечения проводника магистрали такой же, как в групповой сети.

I^т_доп.≥114,7А

Принимаем сечение кабеля магистральной сети АСВБ

3×25+1×16 т.1.3.7. [2].

2. Проверка соответствия сечения проводника аппарату защиты от токов короткого замыкания

Проверка производится по одному из двух условий:

• для предохранителей

• 3I^т_доп.≥ I^т_{н. вст.,}

• I^т_{доп .} > I^т_{н. расц.}

Если условие не выполняется, то необходимо увеличить сечение проводника магистральной сети, что приведёт к увеличению I^т_доп.

В нашем случае защита выполняется предохранителем

3I^т_доп. ≥ I^т_{н. вст.} , (3.2.5.1)

3× 115 ≥ 260

345> 260 условие соответствия выполняется.