5.2. Расчет и выбор мощности, типа и числа цеховых трансформаторов механического цеха

Выбор числа и мощности трансформаторов ЦТП произведем по среднесменной активной и реактивной мощности, значения которой принимаем по табл.4.2.1, т.е.

Потери мощности в трансформаторах определяются по приближенным формулам

где

Тогда

Из условия установки минимального числа трансформаторов их мощность определяется по формуле

Принимаем для установки в механическом цехе и компрессорной N=2, коэффициент загрузки =0,7.

Тогда получаем

По полученному расчетному значению к установке принимаем двухтрансформаторную КТП-1000/6 с трансформаторами

Синхронные двигатели работают с опережающим и поэтому компенсирующих устройств не требуется.

5.3. Выбор рабочего напряжения схемы цеховой электросети, расчет распределительных и питающих электросетей. Выбор типа и конструктивного исполнения цеховой электросети и ктп.

Выбор оптимального напряжения цеховой электросети

Передача и распределение электроэнергии к электроприемникам осуществляется трехфазным переменным током частотой 50 Гц, стандартные напряжения которого установлены ГОСТ и в электроустановках напряжением U < 1000 В составляют 220, 380, 660 В.

Питающие и распределительные цеховые сети могут выполняться трех- и четырехпроводными, получающими питание от трехфазных систем соответственно с изолированной и глухозаземленной нейтралью. Трехфазные трехпроводные сети применяются на предприятиях горной и других отраслях промышленности с особыми требованиями по технике безопасности. Подключение к трехфазным трехпроводным сетям несимметричных нагрузок сопровождается резким изменением фазных напряжений. По этой причине трехпроводные сети применяются для ЭС трехфазных электродвигателей и других трехфазных симметричных электроприемников. Основной на предприятиях является трехфазная система U = 380/220 В, обеспечивающая поддержание более симметричных фазных напряжений в электросетях при совместном питании от трансформаторов ЦТП, как трехфазных, так и однофазных силовых нагрузок, в том числе и электрического освещения. С точки зрения электробезопасности трехфазные системы U = 380/220 В с глухозаземленной нейтралью обеспечивают отклонение поврежденной фазы при однофазном к.з. и предотвращают, тем самым, опасность прикосновения людей к заземленным конструкциям, оказавшимся под напряжением. Напряжение фаз по отношению к земле в различных режимах не превышает 250 В.

Трехфазная система 660 В может выполняться как с изолированной, так и с глухозаземленной нейтралью. Напряжение 660 В является перспективным, так как позволяет снизить расход проводникового материала и потери мощности, число устанавливаемых ЦТП. Недостатком этой системы является необходимость в установке дополнительного трансформатора для питания осветительной нагрузки, а так же двигателей небольшой мощности.

С учетом отмеченных особенностей принимаем для передачи и распределения электроэнергии в механическом цехе и компрессорной трехфазную систему 380/220 В.

Выбор схемы передачи и распределения электроэнергии и конструктивное исполнение.

Схемы цеховых электросетей определяются технологическим процессом производства, единичной установленной мощности электроприемников и месторасположением ЦТП. Схема цеховой сети должна быть простой, безопасной и удобной в эксплуатации, экономичной, допускать применение индустриальных методов монтажа, обеспечивать подвод электроэнергии к потребителям требуемого качества.

Схемы цеховых сетей выполняются радиальными, магистральными и смешанными.

Радиальные схемы применяются для питания сосредоточенных нагрузок большой мощности и при неравномерном расположении электроприемников по площади цеха. Распределительные линии выполняются в этом случае проводом в трубе в полу, а питающие кабелем, прокладываемом по стенам и в кабельных каналах.

Магистральные схемы применяются при упорядоченном расположении электроприемников по площади цеха и при питании электроприемников одной технологической установки. Они также могут выполняться проводом в трубе с кабелем. Однако в цехах машиностроения и металлообработки и прочем упорядоченном расположении технологического оборудования по площади цеха наиболее целесообразным способом прокладки электросетей является применение комплектных шинопроводов.

Для проектируемого механического цеха и компрессорной наиболее целесообразной для передачи и распределения электроэнергии представляется смешанная схема с прокладкой магистральных и распределительных шинопроводов и установкой силовых РП.

Передача электроэнергии производится в этом случае магистральным шинопроводами, прокладываемыми под полом, к которым подключаются ШСУ, комплектуемыми блоками с автоматическими выключателями и пускателями. ШСУ подключаются к ШМА кабелем, они устанавливаются на отм. 5,4 в непосредственной близости от электроприемников. Прокладка электросетей от ШСУ к электроприемникам производится проводом в трубах. Для подключения электродвигателей загрузочных устройств устанавливаем силовой РП.

Для распределения электроэнергии и защиты электрических сетей от токов к.з. используем силовые РП с плавкими предохранителями ПН2, НПН2 типа ШР11. Прокладку магистральных сетей выполним магистральными шинопроводами типа ШМА4, Iн = 1600 А, комплектуемыми селективными и неселективными автоматами ВА и распределительными шинопроводами ШРА4 с ответвительными штепсельными коробками КПШ (ПН2), КАШ (ВА51-31, ВА51-33, ВА51-35).

Расчет электрической нагрузки элементов сети. Выбор и проверка

элементов сети. Выбор защиты сети и проверка на защищаемость.

Характеристики и технические данные электроприемников механического цеха и компрессорной приведены в табл. 3.2.1.

План расположения электроприемников и таблица - схема электросиловой сети приведены на листах №3; 4 графической части проекта.

Выполним расчет распределительных сетей для наиболее характерных электроприемников механического цеха и компрессорной.

1. Электроприемник №1, токарно-револьверный станок, 30 кВт.

Расчетный ток электродвигателя определяется по формуле:

А.

По расчетному току согласно условия выбора по нагреву принимаем АПВ-0,45-3[ ]тт 25, А.

2. Электроприемник №2, токарно-револьверный станок. Электродвигатели: 5,5 кВт, 1,1 кВт, 0,55 кВт.

Согласно указаниям [5] расчетная нагрузка одного, двух и трех электроприемников принимается равной сумме номинальных мощностей электроприемников, т.е.

Для расчетного максимума полной мощности и тока

Выбираем провод АПВ-0,45-4( ) тт 15, А.

3. Электроприемники №71, трансформатор дуговой сварки, Sп=32 кВ∙А

При повторно-кратковременном режиме в качестве расчетного принимают ток длительного режима, т.е. Iр= 65,2 А. Значение поправочного коэффициента Кз = 1,13. Тогда допустимая нагрузка для условий повторно-кратковременного режима . По нагреву выбираем АПРТО – 0,66 – 2×16, тт25, А.

Определим параметры предохранителей и автоматических выключателей для защиты электроприемников.

Определение номинального тока плавкой вставки предохранителя производится из условий

где – коэффициент, учитывающий условия пуска двигателей. При защите линии к одиночному электродвигателю с нечастыми пусками и длительностью пускового периода не более 8 с (электродвигатели вентиляторов, металлообрабатывающих станков и т.п.) = 2,5; при защите линии к одиночному электродвигателю с частыми (мостовые краны) и тяжелыми (центрифуги, дробилки и т.п.) условиями пуска длительностью более 8 с = 1,6-2,0;

пиковый ток. Для линии к одиночному электродвигателю принимается равным , а для магистрали, к которой подключено от 2 до 5 электродвигателей определяется по формуле Здесь – наибольший пусковой ток из двигателей, входящих в группу; суммарный ток линии без учета тока включаемого двигателя.

Выбор параметров автоматов для ответвительных коробок типа КАШ производится согласно условиям

ВА51-31,

ВА51-33,

ВА51-35,

1. Электроприемник №1, Iр = 52,2 А

ВА51-31,

2. Электроприемник №2, Iр = 13,8 А, = 7∙10,9 + 4,76 = 81 А

А выбираем ПН2-100, 32 А.

3. Электроприемники №71, = 84,2 А

= 80 А.

Проверим сечения по нагреву на соответствие аппаратов максимальной токовой защиты.

Условие проверки имеет вид Значение кратности для предохранителей равно 0,33, автоматов с нерегулируемой обратно зависимой характеристикой 1,0. Ток защитного аппарата для предохранителей , автоматических выключателей .

Условия проверки

1. Электроприемник №1,

60 < 1,0∙63 – не выполняется

и поэтому принимаем сечение АПВ – 25 мм², А для которого условие проверки 80 > 1,0∙63 - выполняется.

2. Электроприемника №2,

19 > 0,33∙40 = 13,2 – выполняется

3. Электроприемник №71,

67,8 > 0,33∙80– выполняется

Условие 107 > 0,33∙80 – выполняется.

Проверим по потере напряжения сечения по нагреву.

Допустимая потеря напряжения в электросетях рассчитывается по формуле

где напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода. При использовании нулевой отпайки обмотки трансформатора

потеря напряжения в трансформаторе. Определяется при номинальной нагрузке трансформатора. При находим Тогда

отклонение напряжения на зажимах силовых электроприемников, составляет

Получаем в результате

5 – 1,96 + 5 =8%.

Расчет сети по потере напряжения на участке электроприемник – ШРА выполним без учета индуктивного сопротивления линии. При известном сечении проводов линии потеря напряжения рассчитывается по формуле

где коэффициент, значение которого принимаем по табл. 5-9 [4], он равен 0,0219; момент активной нагрузки, равный Здесь l – расстояние от электроприемника до ШРА, измеренное на плане цеха, м; F – сечение линии, мм

Тогда для расчетной потери напряжения получаем

1. Электроприемника №1,

Аналогично для остальных электроприемников

2. Электроприемника №2, , АПВ–2,5 мм ,

3. Электроприемника №71, , АПРТО - 16 мм ,

Произведем выбор коммутационной аппаратуры для управления электроприемниками.

Для управления электродвигателями принимаем магнитные пускатели, сварочными аппаратами ящики с рубильником без предохранителя.

1. Электроприемник №1, Iн = 58 А. Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ - 421002 с тепловым реле РТЛ – 206104.

2. Электроприемник №2, Iн = 10,9 А, ПМЛ – 221002, РТЛ – 101604.

3. Электроприемник №71, Iн = 84,2 А, ЯРВ 6113, 100А.

Аналогичным образом определен расчетный ток, произведен выбор сечений электросетей по нагреву, параметров защитной и коммутационной аппаратуры, проверки на защищаемость и по потере напряжения и для других электроприемников механического цеха и компрессорной. Результаты расчетов приведены в табл. 5.3.1.

Определение расчетных электрических нагрузок ШРА и ШМА

Определение электрических нагрузок ШРА, ШМА необходимо для выбора сечений питающей электросетей и типа ШРА, ШМА, параметров защитной аппаратуры на ЦТП.

Расчет электрических нагрузок выполним на примере ШРА №1.

К ШРА №1 подключены электроприемники:

1) металлообрабатывающие станки, n = 16, Рн =258,6 кВт; Ки =0,14; cosφ / tgφ = 0,5 / 1,73;

2) вентилятор, n =1; Рн = 5,5 кВт; Ки =0,65; cosφ / tgφ =0,8/0,75.

Всего n =8, Рн = 264 кВт.

Среднесменная активная и реактивная мощность

Рсм = 0,14∙258,6 + 0,65∙5,5 = 39,8 кВт,

Qсм = 36,2∙1,73 + 3,6∙0,75 = 65,3 квар.

Групповые значения

( ).

Эффективное число электроприемников по точной формуле

.

При находим для Км =2,17; Lм =1,1.

Тогда для расчетных мощностей и тока получаем

кВт, квар,

,

Таблица 5.3.1.

Название электроприемников	Номер эл. при- емника на плане	кВт	А	Марка проводника, сечение	А	l, м	%	Тип защитного аппарата, его параметры		Тип коммутаци-онного аппарата
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
ШРА №1 ШРА4-250-32-1У3
1. Токарно-револь-верный станок	3	16,5	29,2	АПВ-0,45-[3(1 10)+1×6]тт25	47	10	0,36	ПН2-100; 100А	47>0,33	ПМЛ-321002 РТЛ-205304
2. Токарно-револь-верный станок	5	16,5	29,2	АПВ-0,45-[3(1 10)+1×6]тт25	«	9	0,33	ПН2-100; 100А	47>0,33	ПМЛ-321002 РТЛ-205304
3. Токарно-винто-резный станок	4	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	6	0,4	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
4. Токарно-револь-верный станок	6	30	58	АПВ-0,45-[3(1 25)+1×16]тт32	80	6	0,16	ВА 51-31 100; 63; 85; 441	80>1,0∙63	ПМЛ-421002 РТЛ-206104
5. Токарно-винто-резный станок	7	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	12	0,8	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
6. Токарно-винто-резный станок	8	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	6	0,4	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
7. Вентилятор	В1 (68)	5,5	11	АПВ-0,45-4(1 2,5)тт15	19	4	0,2	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101604
8. Токарно-винто-резный станок	9	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	8	0,53	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
9. Токарно-винто-резный станок	10	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	6	0,4	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
10. Токарно-винто-резный станок повышенной точности	11	4,12	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	9	0,32	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101404
11.Горизонтальный расточный станок	13	63	118,6	АПВ-0,45-[3(1 50)+1×25]тт50	130	12	0,33	ВА 51-31 160;125;156;1500	130>1,0	ПМЛ-321002 РТЛ-205304
12. Токарно-винто-резный станок	12	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	8	0,53	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
13. Токарно-винто-резный станок повышенной точности	14	4	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,24	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101404
14. Координатно-расточный станок	15	13,2	25,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	10	0,72	ПН2-100; 80А	28>0,33
15. Копировально-фрезерный станок	16	0,9	2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,055	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101704
ШРА №2 ШРА4-250-32-1У3
1. Радиально- свер- лильный станок	45	5,5	9,8	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	11	0,53	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101704
2. Радиально- свер- лильный станок	44	7,42	14,8	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,45	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101704
3. Заточный станок	43	0,75	2,1	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	11	0,07	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100704
4. Универсально-заточный станок	41	1,11	2,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,04	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100504
5.Вертикально-све-рлильный станок	40	1,5	3,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,092	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100804

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
6. Универсально-заточный станок	42	1,11	2,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	6	0,058	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100504
7. Токарно-винто-резный станок	35	2,2	5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	11	0,21	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101004
8.Вертикально-све-рлильный станок	39	7,5	15,2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,26	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101004
9.Вертикально-све-рлильный станок	38	7,5	15,2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,26	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101004
10. Заточный станок	37	1,65	3,7	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	5	0,072	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100804
11. Универсальный заточный станок	36	1,5	3,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,052	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100804
12.Радиально- све-рлильный станок	34	5,5	9,8	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	10	0,48	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101404
13. Зубофрезерный станок	31	9,7	17,8	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	12	1,02	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
14. Универсально-фрезерный станок	32	3,87	5,2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	9	0,3	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101204
15. Вертикально-сверлильный станок	33	1,5	3,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,052	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100804
16. Зубострогаль-ный станок	29	3	6,7	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,18	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101204
17. Зубофрезерный станок	30	4	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	9	0,31	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101404
18. Продольно строгальный станок	28	68,1	121,8	АПВ-0,45-[3(1 50)+1×25]тт50	130	8	0,24	ВА 51-31 160;125;156;1250	130>1,0	ПМЛ-621002 РТЛ-312504

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
19. Универсальный консольно-фрезерный станок	23	14	25,7	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	10	0,77	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
20. Вертикально-фрезерный консольный станок	24	9,12	17	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	7	0,56	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
21. Долбежный станок	27	9	18,6	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	14	1,1	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
22. Поперечно-строгальный станок	26	4	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	11	0,38	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101404
23. Поперечно-строгальный станок	25	4	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	8	0,28	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
24. Вертикально-фрезерный станок	21	3,87	7,9	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	15	0,51	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101204
25. Горизонтально-фрезерный консольный станок	20	9,7	18	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	12	1,02	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
26. Горизонтально-фрезерный консольный станок	19	9,7	18	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	6	0,51	ПН2-100; 50А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102104
27. Плоскошлифо-вальный станок	18	41,12	67,2	АПВ-0,45-[3(1 25)+1×16]тт32	80	12	0,43	ВА 51-31 100; 80;108; 560	80 = 1,0∙80	ПМЛ-421002 РТЛ-205704
28. Плоскошлифо-вальный станок	17	36,32	56,8	АПВ-0,45-[3(1 16)+1×10]тт32	60	11	0,55	ПН2-100; 100А	60>0,33	-
29. Сварочный трансформатор дуговой сварки	72	17	65,2	АПРТО-0,66-2×16, тт 25	67,8	12	0,56	ПН2-100; 80А	67,8>0,33 0	ЯРВ6113 100А

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
30. Вентилятор	В2(69)	5,5	11	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	14	0,67	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101604
31. Вертикально-фрезерный консольный станок	22	14	25,7	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	7	0,54	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
ШРА №3 ШРА4-250-32-1У3
1. Токарный патронный полуавтомат	46	37,8	70,3	АПВ-0,45-[3(1 25)+1×16]тт32	80	9	0,3	ВА 51-31 100; 80;108; 560	80 = 1,0∙80	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
2. Токарный вин-торезный станок	48	3,12	6,2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	12	0,33	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101204
3. Токарно-револь-верный станок	47	7,15	13,8	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	5	0,31	ПН2-100; 40А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101604
4.Токарно-винто-резный станок	49	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	13	0,87	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
5.Токарно-винто-резный станок	51	18,5	35,1	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	5	0,2	ПН2-100; 100А	47>0,33∙100	ПМЛ-321002 РТЛ-205504
6.Токарно-винто-резный станок	50	18,5	35,1	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	8	0,32	ПН2-100; 100А	47>0,33∙100	ПМЛ-321002 РТЛ-205504
7.Токарно-винто-резный станок	53	18,5	35,1	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	10	0,4	ПН2-100; 100А	47>0,33∙100	ПМЛ-321002 РТЛ-205504
8.Токарно-винто-резный станок	52	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4)+1×2,5]тт15	28	5	0,33	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
9. Многорезцовый токарный станок	56	12,1	35,1	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)]тт25	28	70	0.66	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
10.Токарно-винто-резный станок	54	18,5	35,1	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	5	0,2	ПН2-100; 100А	47>0,33∙100	ПМЛ-321002 РТЛ-205504
11.Токарно-револь-верный станок	55	16,5	29,2	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	8	0,29	ПН2-100; 100А	47>0,33∙100	ПМЛ-321002 РТЛ-205304
12.Токарно-винто-резный станок	57	12,2	22,4	АПВ-0,45-[3(1 4+1×2,5)]тт15	28	6	0,4	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
13. Многорезцовый токарный станок	58	12,1	22,1	АПВ-0,45-[3(1 4+1×2,5)]тт15	28	9	0,6	ПН2-100; 80А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
14. Горизонтально-протяжный станок	59	11	23	АПВ-0,45-[3(1 4+1×2,5)]тт15	28	10	0,6	ПН2-100; 60А	28>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
15. Вентилятор	В3(70)	5,5	11	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,19	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101604
16.Токарно-винто-резный станок	60	4	8,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	6	0,21	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101404
17.Круглошлифо-вальный станок	61	2,47	5,9	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	10	0,22	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100704
18.Внутришлифо-вальный станок	62	8,1	15,2	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	6	0,42	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-101204
19.Круглошлифо-вальный станок	63	9	17,5	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	10	0,79	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-221002 РТЛ-101604
20. Заточный станок	64	1,5	3,6	АПВ-0,45-4(1 2,5) тт15	19	4	0,05	ПН2-100; 30А	19>0,33	ПМЛ-121002 РТЛ-100804
21.Внутришлифо-вальный станок	66	30,2	57,8	АПВ-0,45-[3(1 16)+1×10]тт32	60	7	0,29	ПН2-100; 100А	60>0,33	ПМЛ-321002 РТЛ-205304
22.Плоскошлифо-вальный станок	65	18	35	АПВ-0,45-[3(1 10+1×6)] тт25	47	10	0,39	ПН2-100; 80А	47>0,33∙80	ПМЛ-221002 РТЛ-102204

Продолжение таблицы 5.3.1.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
23.Круглошлифо-вальный станок	67	11,1	21,8	АПВ-0,45-[3(1 4+1×2,5)] тт15	28	7	0,42	ПН2-100; 50А	28>0,33∙50	ПМЛ-221002 РТЛ-102204
ШМА №1 ШРА4 1600А
1. Компрессоры	73-76	200	330	2АВВГ-1-3×120+1×70	368	12	0,22	ВА 51-37 400;320;400;3200	368>1,0∙320	КТ6043А 400А
ШМА №2 ШРА4 1600А	77-80	200	330	2АВВГ-1-3×120+1×70	368	10	0,18	ВА 51-37 400;320;400;3200	368>1,0∙320	КТ6043А 400А

Аналогичным образом были определены электрические нагрузки остальных ШРА №2,3 и ШМА №1,2. Результаты расчета приведены в табл. 5.3.2.

Произведем выбор типа распределительного шинопровода ШРА №1 и сечение питающего кабеля. По расчетному току выбираем по табл.2.45 [3] распределительный шинопровод типа ШРА4-250-32-1У3, Iн=250А. На вводе в ШРА устанавливаем ящик типа ЯВ3-32-1, Iн =200 А. Для подключения ШРА №1 к ЦТП выбираем кабель марки АВВГ. Исходя из расчетного тока согласно условию выбора сечения проводника по нагреву принимаем для участка ЦТП – ШРА №1 кабель АВВГ-1-3×70 + 1×35, Iн.д = 193 А.

Защиту участка электросети ЦТП – ШРА №1 выполним селективным автоматическим выключателем с полупроводниковым расцепителем типа ВА55-39, Iн.а = 630 А. Учитывая рекомендации [3] находим параметры выключателя при условии, что Ip =171 А.

Iн.а = 630 А, Iн.p=397 А, Iср.пер =496 А, Iср.к.з = 3∙397 = 1191 А.

Условие проверки на защищаемость

193 < 0,66∙496 = 327 – не выполняется

и поэтому для прокладки принимаем кабель АВВГ-1-3×185 + 1×95, Iн.д = 354А, для которого условие проверки 354 > 327 – выполняется.

Расчет по потере напряжения с учетом индуктивного сопротивления производится по формуле

где = 0,69 – коэффициент, значение которого принимаем по табл. 5-12 [4];

моменты активных и реактивных нагрузок, равные Здесь l – расстояние участка электросети от ЦТП до ШРА №1, измеренное на генплане завода;

удельное активное и реактивное сопротивление кабельной линии.

Таблица 5.3.2.

Наименование групп электроприемников	n	Установленная мощность при ПВ=100%		m			Средняя мощность					Расчетная мощность
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
ШРА №2
1. Металлорежущие станки	29	68,1-0,75	288,2	-	0,14		40,3	69,8
2. Трансформатор дуговой сварки	1	39,3	39,3	-	0,2		7,86	18
3. Вентилятор	1	5,5	5,5	-	0,65		3,57	2,68
Итого	31	68,1-0,75	333	>3	0,15		51,7	90,4	11	2,0	1,1	103,4	99,4	143,4	218,3	458
ШРА №3
1. Металлорежущие станки	22	37,8-1,5	294,7	-	0,14		41,2	71,3
2. Вентилятор	1	5,5	5,5	-	0,65		3,57	2,68
Итого	23	37,8-1,5	300,2	>3	0,149		44,8	74	16	1,77	1,1	7,94	81,4	113,7	173	544
ШМА №1,2	4	200	800	<3	0,7		560	347,2	4	1,29	1,1	722,4	382	817,2	1244	2745

Аналогичным образом произведен выбор сечений по нагреву, параметров защитной аппаратуры, проверки на защищаемость и по потере напряжения для ШРА №2 и 3 Результаты расчета

ЦТП – ШРА №2; Ip = 218,3 А; АВВГ-1-3×185 + 1×95, Iн.д = 354 А;

ВА55-39, Iн.а = 630 А, Iн.p=397 А, Iср.пер =496 А, Iср.к.з = 794 А, .

ЦТП – ШРА №3; Ip = 173 А, l =0,12 км,

Суммарная наибольшая потеря напряжения на участках составляет

ЦТП – ШРА №1 – электроприемник №7

0,8 + 1,83 = 2,63% < 8%

ЦТП – ШРА №2 – электроприемник №27

1,1 + 2,1 = 3,2% < 8%

ЦТП – ШРА №3 – электроприемник №49

0,87 + 1,52 = 2,39% < 8%

что в пределах допустимого.

Выбор параметров 2КТП-1000/10-У3

Согласно выполненным в § 4.4 расчетам к установке принята двухтрансформаторная КТП-1000/10-У3. КТП состоит из устройства на стороне высшего напряжения (УВН), силовых трансформаторов и распределительного устройства на стороне низшего напряжения (РУ НН).

УВН предназначено для приема и передачи электроэнергии по цепям, обусловленным схемой коммутации на стороне ВН трансформатора. При питании 2КТП-1000/10-У3 по радиальной схеме выбираем исполнение ВВ-1, при котором питающий высоковольтный кабель присоединяется к выводам ВН силового трансформатора.

КТП комплектуется силовым трансформатором типа ТМ3, имеющим паспортные данные

Для контроля внутреннего давления трансформатор снабжен электроконтактным мановакуумметром. Защита от повышения внутреннего давления выполнена с использованием реле давления, на трансформаторе установлен термосигнализатор для измерения температуры верхних слоев масла. Уровень масла контролируется маслоуказателем. Схема и группа соединения обмоток трансформатора

РУ НН предназначено для приема и распределения электроэнергии, состоит из шкафов ввода (ШНВ) и секционного (ШНС) с вмонтированной аппаратурой, ошиновкой и проводами. В шкафах ввода установлены по три трансформатора тока типа ТНШЛ – 0,66, 2500/5 для измерения и учета электроэнергии. На отходящих линиях установлены по одному трансформатору тока типа ТШ-20.

Двухтрансформаторная КТП имеет устройство для автоматического включения резерва (АВР) на стороне НН при отключении одного из работающих трансформаторов.

Произведем выбор параметров секционного и автоматов ввода. Из табл. 4.2.1. по расчету электрических нагрузок имеем

По табл. 3.63 [3], учитывая значения токов Iр, Iпик выбираем автомат ввода типа ВА55-45, параметры которого:

Уставку по времени срабатывания в независимой части принимаем равной 0,3 с.

Номинальный ток секционного автомата составляет 0,6-0,8 номинального тока автомата ввода. Принимаем в качестве секционного автомата ВА55-43, параметры которого:

Уставку по времени срабатывания в независимой части принимаем равной 0,2 с.