2.6 Розрахунок магістральних і розподільних мереж і низьковольтної апаратури

Визначаємо номінальні струми споживачів за формулою

Iном= , А (2.48)

де Рном - номінальна потужність, кВт;

Uн - номінальна напруга, В;

сosφ - коефіцієнт потужності;

η - ККД двигуна.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.48), отримаємо

- для насоса №1

Iном= =8,62, А.

- для насоса №2

Iном= =41,3, А.

- для насоса №3

Iном= =56,3, А.

- для дренажного насоса

Iном= =15,25, А.

- для витяжних і припливних вентиляторів 1-4

Iном1-4= =3,3, А.

Визначаємо пускові струми споживачів за формулою

Iп=Iном λ, А (2.49)

де Іном - номінальний струм двигуна, А;

λ - кратність пускового струму до номінального.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.49), отримуємо

- для насоса №1

Іп=8,62 6=51,7, А.

- для насоса №2

Іп=41,3 7=289,1, А.

- для насоса №3

Іп=56,3 7=394,1, А.

- для дренажного насоса

Іп=15,25 7,5=114,4, А.

- для витяжних і припливних вентиляторів 1-4

Іп1-4=3,3 6,5=21,45, А.

Визначаємо струми плавких вставок запобіжників за формулою

Iвст= , А (2.50)

де Іп - пусковий струм двигуна, А;

2,5 - коефіцієнт залежний від умов пуску.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.50) отримаємо

- для насоса №1

Iвст= =20,7, А.

- для насоса №2

Iвст= =115,6, А.

- для насоса №3

Iвст= =157,6, А.

- для дренажного насоса

Iвст= =45,7, А.

- для витяжних і припливних вентиляторів 1-4

Iвст 1-4= =8,6, А.

Вибираємо стандартні плавкі вставки запобіжників

Івст. нас.1=20,7 А Іст. вст. нас.1=30 А ПН2-100 (1шт)

Івст. нас.2=115,6 А Іст. вст. нас.2=120 А ПН2-250 (1шт)

Івст. нас.3=157,6 А Іст. вст. нас.3=200 А ПН2-250 (1шт)

Івст. нас дрен.=45,7 А Іст. вст. дрен.=50 А ПН2-100 (1 шт)

Івст. вент. =8,6 А Іст. вст. вент.=30 А ПН2-100 (4 шт)

Вибираємо до встановлення розподільчу шафу типу ШР11-73511 з запобіжниками ПН2 (6 100+2 250) і рубильник на вводі типу Р16-373 на 400 А.

За умовами нагрівання вибираємо алюмінієві дроти типу АПР наступного поперечного перерізу

Ір. нас.1=8,62 А Ід. нас.1=18 А S=2 мм²

Ір. нас.2=41,3 А Ід. нас.2=47 А S=10 мм²

Ір. нас.3=56,3 А Ід. нас.3=60 А S=16 мм²

Ір. нас.дрен.=15,25 А Ід. нас. дрен.=18 АS=2 мм²

Ір. вент. 1-4=3,3 А Ід. вент. 1-4=18 А S=2 мм².

Визначаємо номінальний розрахунковий струм магістралі за формулою

Iр.= , А (2.51)

де - сума номінальних струмів споживачів, А;

Іn.mах - максимальний пусковий струм, А;

Kn - коефіцієнт попиту.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.51) отримаємо

Iр.= =179,6 А

Для захисту магістралі вибираємо автоматичний вимикач зі стандартною вставкою з наступних міркувань

Iуст=1,25 Iр., А (2.52)

де Ір. – загальний номінальний струм магістралі (розрахунковий), А;

1,25 - коефіцієнт запасу.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.52) отримаємо

Iуст 1,25 179,6=224,5, А.

Вибираємо автомат типу А3724Б на 250 А Іном.=250 А.

Розраховуємо струм магістралі (очікуване значення), який тривало нагріває магістраль за формулою

Iр.=Кп. , А (2.53)

де Кп. - коефіцієнт захисту;

- сума номінальних струмів споживачів, А.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.53) отримаємо

Iр.=0,6 (8,62+56,3+15,25+41,3+3,3 4)=80,8 А.

Магістраль нагрівається струмом 80,8 А. Вибираємо провід для магістралі

Iр.м.=80,8 А Iд.м.=95 А S=35 мм².

В мережах, які захищаються тільки від струмів к.з. і потребують захисту від перенавантажень, розрахункова перевірка струмів к.з. по відношенню до тривалого струму по нагрівання проводів не проводиться, якщо виконується відношення таблиця 3.10 [4](стор. 116).

Для відгалужень, які захищаються забезпечите-лями коефіцієнт захисту Кз.=0,33, а для магістралі, яка захищається автоматом, Кз.=0,8.

Перевіряємо вибрані вище проводу за струмів захисних апаратів з урахуванням коефіцієнта захисту:

Iвст. нас.=Iст.вст. нас.< , А (2.54)

де I ст.вст. нас. - струм стандартної плавкої вставки, А;

I д. нас. - діючий струм насоса, А;

Кз - коефіцієнт захисту.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.54), отримаємо

- для насоса №1

Iвст. нас.1=30< =54,5 А.

Умова виконана

- для насоса №2

Iвст. нас.2=120< =142,4 А.

Умова виконана.

- для насоса №3

Iвст. нас.3=200< =181,8 А.

Умова невиконана.

Вибираємо більший перетин дроти S=25 мм² зIд.=80 А.

Iвст. нас.3=200< =242,4 А.

Умова виконана.

- для дренажного насоса

Iвст. нас.дрен.=50< =54,5 А.

Умова виконана.

- для витяжних і припливних вентиляторів(1÷4)

Iвст. вент.=30< =54,5 А.

Умова виконана.

Перевіряємо магистраль по струму записных апаратів з урахуваннямкоеффициенту захисту за формулою

Iуст.м.=Iном.выкл.< , А (2.55)

де Iном.выкл. - номінальний струм автоматичного вимикачів-ля, А;

Iд.м.= діючий струм магістралі, А;

Кз - коефіцієнт захисту.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.55), отримаємо

Iуст.м.=250< =118,75 А.

Умова виконана.

Вибираємо більший перетин дроти S=120 мм²з Iд.=220 А.

Iуст.м.=250< =118,75 А.

Умова виконано.

Перевіряємо вибрані дроти по втратам напругиза формулою

- для магістралі

∆Uм.= , В (2.56)

де Кп. - коефіцієнт попиту;

- сума потужносте споживачів, які приєднання до магістралі, кВт;

lм - довжина магістралі, м;

ј - питома провідність матеріалу ;

Sм - площа перерізу магістралі, мм²;

U2- напруга на шинах підстанції, В.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.56) отримаємо

∆Uм.= =0,85 В.

Знаходимо падіння напруги від РП до найбільш потужному і віддаленого споживача Н3 за формулою

∆Uн3= , В (2.57)

де Рн3 - номінальна потужність споживача №3, кВт;

l3 - довжина дроту від РП до споживача №3, м;

ј - питома провідність матеріалу ;

S3 - перетин дроти від РП до споживача №3, мм²;

U2 - напруга на шинах підстанції, В;

η - ККД споживача №3.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.57), отримаємо

∆Uн3= =0,54 В

Визначаємо сумарне падіння напруги від шин підстанції до найбільш віддаленого споживача Н3 за формулою

∆UΣ=∆U+∆Uc, (2.58)

де ∆U - падіння напруги в мережі,В;

∆Uc- падіння напруги від РП до найбільш віддаленого споживача, В.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.58) отримаємо

∆UΣ=0,85+0,54=1,39 В.

Визначаємо сумарне падіння напруги від шин підстанції до найбільш віддаленого споживача у відсоткахза формулою

∆U%= 100, % (2.59)

де ∆UΣ - сумарне падіння напруги, В;

U2 - напруга на шинах підстанції, В.

Підставляючи відповідні значення у формулу (2.59), отримаємо

∆U% = 100 = 0,34%.

Умова виконано тому, що нормоване падіння напруга не перевищує 5%.