2.3.Расчет и выбор элементов схемы электроснабжения.

М етодика расчета.

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

До трансформатора:

; Iq =

Iм - смотрим по табл.2 Выбираем высоковольтный выключатель ВММ-10-400-10 У2 данные взяты с интернет сайта Л6, результат заносим в табл. 4

После трансформатора:

; IQF1 =

Iм - смотрим по табл.2 Выбираем автоматический выключатель ВА51-33 3P данные из табл.2.1.1 Л2 результат заносим в табл. 4

Для линии ШР-2:

Sм.ШМ — максимальная расчетная мощность Рп, кВА;

Uн.ШМ— номинальное напряжение РУ, кВ.

Принимается Uн.ШМ = 0,38 кВ.

Выбираем автоматический выключатель ВА51-31 и заносим в табл.4

Для одного двигателя по линии ШР-2: Зубофрезерный станок

Рд— мощность ЭД переменного тока, кВт; табл.2

U н.д— номинальное напряжение ЭД, кВ;

μд— КПД ЭД, отн. ед.

Примечание. Если ЭД повторно-кратковременного режима, то

Выбираем автоматический выключатель ВА51-31-1 и заносим в (Табл.4)

В сетях напряжения менее 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автоматические выключатели (автоматы), предохранители и тепловые реле.

Автоматы выбираются согласно условиям:

Iн.а ≥ Iн.p;

Iн.р ≥ Iдл— для линии без ЭД;

Iн.р ≥ 1,25 Iдл— для линии с одним ЭД;

Iн.р ≥ 1,1 Iм— для групповой линии с несколькими ЭД;

Iн.а— номинальный ток автомата, А;

Iн.р— номинальный ток расцепителя, А;

Iдл— длительный ток в линии, А;

Iм— максимальный ток в линии, А;

Iн.а— номинальное напряжение автомата, В;

Все остальные расчеты аналогичны, и сводятся в таблицу 4.

2.4.Расчет токов кз и проверка элементов схемы электроснабжения.

Для расчета КЗ требуется:

• составить схему замещения, пронумеровать точки КЗ;

• рассчитать сопротивления и нанести их на схему замещения;

• определить токи КЗ в каждой точке и составить «Сводную ведомость токов КЗ».

1. Составляется схема замещения (рис. 1) и нумеруются точки КЗ в соответствии с

расчетной схемой.

2. Вычисляются сопротивления элементов и наносятся на схему замещения.

Рис.1. Схема замещения.

Для воздушной линии:

r₀=1.16 мОм/м; x₀=0.4 мОм/м;

Rл = r₀*L =1.16*12000=13920 мОм;

Xл = x₀*L =0.4*12000=4800 мОм;

Для кабельной линии: (Л1.табл.1.9.5):

r₀=1.16 мОм/м; x₀=0. 06 мОм/м;

Rк = r₀*L=1.16*1200=1392 мОм;

Xк = x₀*L=0.06*1200=72 мОм;

Для высоковольтного выключателя: (Л 1.табл. 1.9.3)

Rв=100 мОм;

Xв=100 мОм;

Для трансформатора: (Л1.табл.1.9.1):

Rтр=31.5 мОм;

Xтр=64.7 мОм;

Для автомата (Л 1.табл. 1.9.3):

Rа=0.15 мОм;

Xа=0.17 мОм;

Так как выбрано два трансформатора и две параллельные линии сопротивления делятся на два.

Rл=13920/2=6960 мОм;

Xл=4800/2=2400 мОм;

Rк=1392/2=696 мОм;

Xк=72/2=36 мОм;

Rв=100/2= 50мОм;

Xв=100/2= 50мОм;

Rтр=31.5/2=15.75 мОм;

Xтр=64.7/2=35.35 мОм;

Rа=0.15/2=0.075 мОм;

Xа=0.17/2=0.085 мОм;

3 .Упрощаем схему замещения, вычисляем сопротивления на участках между точками КЗ и наносим на Рис.1.

Rк1=Rл + Rк=6960+696=7656 мОм;

Xк1=Xл + Xк =2400+36=2436 мОм;

Пересчет на низкое напряжение Rк1 и Xк1:

Rвн( =12.3 мОм;

Хвн( = 4 мОм;

Rк2=Rнн + Rтр + Rав=12.3+15.75+0.075=28,1 мОм;

Хк2=Хнн + Xтр + Xав=4+32.35+0.085= 36.4 мОм;

4.Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в "Сводную ведомость" (табл.5)

Z1= = = ;

Z2= =

5.Определяем коэффициент Ку и q.

Ку1=F ( =F(0.875)=1;

Ку2= F ( =F(0,4)=1;

q1= ;

q2= ;

6.Определяем 3-фазные токи КЗ и заносим в ведомость (табл.5).

Iкз1= ;

Iкз2=

Таблица 5. Сводная ведомость токов КЗ.

№ точек КЗ	Трехфазные точки КЗ
	Rк, мОм	Xк, мОм	Zк, мОм	Iкз, кА	Kу	iу, кА	q
К1	7656	2436	8034.2	1.4	1	1.9	1
К2	28.1	36.4	46.03	5.03	1	7.1	1

Расчёты заносятся в табл.5

Выполняем проверку выбранных выключателей:

К1. Высоковольтный выключатель ВММ-10-400-10 У2.

Проверяется:

• На отключающую способность.

Должно быть выполнено условие Iн.откл≥Iр.откл; 10≥1.4 кА

I н.откл и Iр.откл -номинальное расчётное значение токов отключения,

Iр.откл=Iкз; Iр.откл=1.4кА

• На электродинамическую стойкость:

Должно быть выполнено условие

icк≥iу, 25≥1.9 кА.

• На термическую стойкость.

Должно быть выполнено условие Iтс Iр.тс; 10≥1.4 кА.

Iтс и Iр.тс- токи термической стойкости, каталожный и расчётный, кА.

К2.Выключатель автоматический ВА 51-33

Параметры: Номинальное напряжение изоляции

Номинальное рабочее напряжение (U) : 380 В, 50 Гц.

Предельная , номинальная отключающая способность (iу) : 7,1 кА.

Проверяются :

• На отключающую способность :

Должно быть выполнено условие : Iн.откл ≥ Iр.откл ; 12,5 ≥ 5,03 кА.

3 .Составление ведомости монтируемого электрооборудования.

Таблица 6. Ведомость монтируемого оборудования.

№	Наименование электрооборудования	Тип, марка	Ед. изм.	n
1	Трансформатор	ТМ-100/10/0.4	шт.	2
2	Конденсаторная установка	УК2- 0.38 – 75 У3	шт.	2
3	Высоковольтный выключатель	ВММ-10-400-10 У2	шт.	3
4	Автоматический выключатель	ВА 51-31-1	шт.	22
5	Автоматический выключатель	ВА 51-25	шт.	13
6	Автоматический выключатель	ВА 51Г-25	шт.	2
7	Автоматический выключатель	ВА 51-35	шт.	1
8	Автоматический выключатель	ВА 51-33	шт.	1
9	Автоматический выключатель	ВА 51-31	шт.	1
10	Автоматический выключатель	ВА 51-37	шт.	1
11	Шинопровод	LS Cable Ez Way	м	33
12	Шинопровод	LS Cable MINI Way	м	125
13	Провод	ПРИВ 3*1.5	м	25
14	Провод	ПРИВ 3*2	м	6
15	Провод	ПРИВ 3*2.5	м	11
16	Провод	ПРИВ 3*3	м	10
17	Провод	ПРИВ 3*4	м	25
18	Провод	ПРИВ 3*8	м	16
19	Провод	ПРИВ 3*16	м	41
20	Провод	ПРИВ 3*25	м	7
21	Провод	ПРИВ 3*35	м	2
22	Провод	КРПТ 3*16	м	15

4 .Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ в электроустановках до 1 кВ.

В соответствии с требованиями правил устройства электроустановок и ГОСТ 12.1.019-79 для защиты персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям электрооборудования предусмотрены следующие основные тех­нические меры.

1) ограждение токоведущих частей;

2) применение блокировок электрических аппаратов;

3) установка в РУ заземляющих разъединителей;

4) устройство защитного отключения электроустановок;

5) заземление или зануление электроустановок;

6) выравнивание электрических потенциалов на поверхно­сти пола (земли) в зоне обслуживания электроустановок;

7) применение разделяющих трансформаторов, применение малых напряжений;

8) применение устройств предупредительной сигнализации;

9) защита персонала от воздействия электромагнитных полей;

10) использование коллективных и индивидуальных средств защиты.

11) выполнение требований системы стандартов безо­пасности труда (ССБТ).

Работы, проводимые в действующих электроустановках, делятся на следующие категории:

1) проводимые при полном снятии напряжения;

2) проводимые с частично снятым напряжением;

3) без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях;

4) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей,находящихся под напряжением.

К техническим мероприятиям, выполняемым для обес­печения безопасного ведения работ с полным или час­тичным снятием напряжения в установках до 1000 В, относятся:

1) отключение всех силовых и других трансформаторов со стороны высшего и низшего напряжения с созданием видимого разрыва цепей;

2) наложение переносных заземлений. При их отсутствии — принятие дополнительных мер: снятие предохранителей, от­ключение концов питающих линий, применение изолирующих накладок в рубильниках, и автоматах и другие;

3) проверка отсутствия напряжения указателем напряжения, который предварительно должен быть проверен путем прибли­жения к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Проверка осуществляется в диэлектрических перчатках. Приме­нение контрольных ламп разрешается при линейном напряже­нии до 220 В.

К техническим мерам, обеспечивающим безопасность работ без снятия напряжения относятся:

1) расположение рабочего места электромонтера таким образом, чтобы токоведущие части, находящиеся под напряже­нием, были либо перед ним, либо с одной стороны;

2) использование защитных средств;

3) использование глухой, чистой и сухой спецодежды с длинными застегивающимися рукавами и головного убора.

Организационные меры для обеспечения безопасности работ — это выполнение работ в электроустановках по наряду, распоряжению, в порядке текущей эксплуатации.

1. Работы по наряду. Наряд — это письменное задание, определяющее место, время начала и завершения работ, ус­ловия их безопасного ведения, состав бригады и лиц, ответ­ственных за безопасность работ. Наряд составляется на бланке установленной формы. По наряду выполняются следующие работы:а ) с полным снятием напряжения;

б) с частичным снятием напряжения;

в) без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

2. Работы по распоряжению. Распоряжение — это за­дание на работу в электроустановках, записанное в оператив­ном журнале. Распоряжение имеет разовый характер, выда­ется на одну работу и действует на одну смену или в течение часа. По распоряжению выполняются работы:

а) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, продолжительностью не более одной смены (уборка помещений закрытых РУ, ремонт осветительной аппаратуры и замена ламп, уход за щеточно-коллекторными узлами электрических машин и др.);

б) внеплановые кратковременные и небольшие по объему (до 1 часа), вызванные производственной необходимостью, с полным или частичным снятием напряжения, а также без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением (работы на кожухах электрооборудования, измерения токоизмерительными клещами, смена предохранителей до 1000 В проверка нагрева контактов штангой, определение места вибрации шин штангой, фазировка, контроль изоляторов штангой. Эти работы выпол­няются не менее чем двумя рабочими в течение не более 1 часа;

в) некоторые виды работ с частичным или полным снятием напряжения в установках до 1000 В продолжительностью не более одной смены (ремонт магнитных пускателей, пусковых кнопок, автоматических выключателей, контакторов, рубильников и прочей подобной аппаратуры, установленной вне щитов и сборок; ремонт отдельных электроприемников; ремонт отдельно расположенных блоков управления и магнитных станций, смена предохранителей и другие. Работы выполняются двумя рабочими).

3. В порядке текущей эксплуатации выполняют работы по специальному перечню с последующей записью в оператив­ный журнал: все виды работ по распоряжению, обслуживание наружного и внешнего освещения с уведомлением оператив­ного персонала о времени и месте работы.

С писок литературы.

1.Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования с примерами решений задач. — М: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003 год.

2.Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. 2-е изд. - М.: ФОРУМ: ИНФРАМ-М, 2013 - (Профессиональное образование)

3.ПУЭ «Правила устройства электроустановок. Издание 7» Энергосервис Москва 2009

4.Полный справочник по электрооборудованию и электротехнике (с примерами расчетов) Под редакцией - Киреева Э.А. Шерстнёв С.Н. – КНОРУС 2013 г.

5. Электрический справочник. Практическое применение современных технологий. – СПб.: Наука и Техника, 2014. Под редакцией Корякина-Черняка С.Л.

6. http://speztrade.ru/Vysokovoltnoe_oborudovanie-2/Vyklyuchateli-2/VMPE-5/