2.7 Определение местоположения цеховой трансформаторной подстанции

При определении местоположения цеховой трансформаторной подстанции (ТП) учитываются следующие факторы:

а) координаты центра электрических нагрузок;

б) технологический процесс цеха;

в) координаты источника питания (ГПП, ЦРП, РП);

г) характер окружающей среды цеха.

Цеховые ТП (вводно-распределительные устройства), если позволяет технологическое оборудование, следует размещать как можно ближе к ЦЭН цеха, либо вдоль или в середине длинной стены цеха со стороны источника питания (ГПП, ЦРП, РП).

Исходя из выше перечисленных факторов цеховая ТП устанавливается внутри производственного цеха в отдельном закрытом помещении с выкаткой электрооборудования в цех вдоль оси В и осями 2-5.

2.8 Выбор защитной и коммутационной аппаратуры

Провода и кабели, выбранные по номинальному или максимальному току, в нормальном режиме могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок электроприемников, а также при однофазных и междуфазных коротких замыкания, поэтому как электроприемники, так и участки сети должны защищаться защитными аппаратами: плавкими предохранителями, автоматическими выключателями, магнитными пускателями.

Произведем выбор защитного аппарата для отпускной печи.

Перед выбором необходимо для защищаемого участка (элемента) определить:

а) номинальное напряжение U_ном,кВ;

U_ном=0,38кВ

б) номинальный ток I_ном,А;

Номинальный ток большинства трехфазных электроприемников I_ном,А, определяется по формуле:

I_ном = Р_ном/(√3U_ном∙ n_ном∙cos_ном) (21)

где Р_ном– номинальная активная мощность электроприемника, кВт;

U_ном– номинальное напряжение сети, кВ;

n_ном– номинальный коэффициент полезного действия;

cos_ном–номинальный коэффициент мощности.

I_ном=40/(√3∙0,38∙0,88∙0,79)=87,18 А

Пусковой ток электроприемника I_пуск ,А, рассчитываются по формуле

I_пуск=1,25·I_ном (22)

где 1,25- коэффициент перегрузки электроприемника.

I_пуск=1,25∙87,18=109,98 А

Автоматический выключатель выбирается по условиям:

а) по номинальному напряжению, кВ.

U_ном.ав. ≥U_{ном.уст} (23)

0,38 кВ≥0,38 кВ

б) по номинальному току теплового расцепителя, А.

I_т.р. ≥I_ном.эп∙ К_т.р (24)

где К_т.р- коэффициент теплового расцепителя, зависит от типа автоматического выключателя и указывается в технических характеристиках выключателя в примечаниях таблицы 56 [6.18]

I_т.р. ≥87,18 ∙ 1,35=117,69 А

По таблице 56 [6.18] определяется стандартное значение тока теплового расцепителя I_т.р =125 А.

Ток уставки электромагнитного расцепителя I_у.э.р, А, определяется из условия

I_у.э.р≥ 1,2∙I_пуск (25)

I_у.э.р≥ 1,2∙ 109,98=131,98 А

Стандартное значение тока уставки электромагнитного расцепителя I_у.э.р ,А, определяется по формуле:

I_у.э.р= к_отс∙I_тр (26)

где к_отс- коэффициент отсечки при переменном токе по таблице 56 [6.18].

I_у.э.р=12∙125=1500 А.

Номинальный ток автоматического выключателя I_ном.ав,А, определяется из условия:

I_ном.ав≥I_ном (27)

250 А≥87,18 А.

Согласно выполненным расчетам выбирается автоматический выключатель типа ВА51-35 на номинальное напряжение 0,38 кВ, номинальный ток автоматического выключателя 250 А, ток теплового расцепителя автоматического выключа-

теля 125 А, ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя 1500 А.

Аналогично производится выбор аппаратов защиты для остальных электроприемников. Все результаты выбора представлены в таблице 5.

2.9 Выбор марок и сечений проводников электрической сети

Рассмотрим расчет марок и сечений проводников на примере кабеля соединяющего электроприемник 1 с распределительным шкафом РП-1.

Номинальный ток электроприемника I_ном, А, определяется по формуле (21)

I_ном1=40/(√3∙0,38∙0,88∙0,79)=87,18А

По [6.18] с учетом окружающей среды выбираем марка кабеля ВВГ. Для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляции длительная допусти-мая температура нагрева жил проводника (таблица 20 [6.18]) равна t_жил=55^оС.

Расчетная температура окружающей среды для кабеля прокладываемого в трубе в подливке пола равна t_расч=25^оС.

Фактическая температура окружающего воздуха согласно индивидуальному заданию равна t_факт=30^оС.

Поправочный температурный коэффициент к_т при отклонении фактической температуры воздуха от расчетной определяется по таблице 42 [6.18] с учетом температур t_жил , t_расч и t_факт. Принимается к_т=0,91.

Допустимый длительный ток проводника при расчетной температуре I_д.д, А, определяется по таблице 32 [6.18] при условии

I_д.д.≥I_т.р (28)

где I_т.р- ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А.

145≥ 125

Принимается I_д.д=145 А, для кабеля ВВГ 5х50.

Допустимый длительный ток I^'_д.д,А, для фактической температуры окружающего воздуха определяется по формуле:

I^'_д.д= к_т∙ I_д.д (29)

I^,_д.д=0,91∙145=131,95 А.

Для фактической температуры окружающего воздуха проверяется выполнение условия

I^'_д.д≥I_т.р (30)

131,95≥ 125

Принимается I^'_д.д= 131,95 А, для кабеля ВВГ 5х50.

Аналогично производится расчет для остальных проводников.

Результаты расчета приведены в таблице 6.

Рассмотрим расчет длины трубы и кабеля на примере электоприемника 1 получающего питание от РП-1 согласно рисунку 2.

Рисунок 2-Определение длины трубы от РП до электроприемника

Длина трубы L_тр, мм, определяется по формуле

L_тр=100+600+100+L_пл+100+400 (31)

где L_пл- длина трубы по плану ,мм.

L_тр=100+600+100+3386+100+400=4686 мм

Длина кабеля L_к ,мм, определяется по формуле

L_к =1,1∙ L_тр. (32)

L_к =1,1∙ 4686=5155 мм.

Так как цех термический, то выбираются стальные трубы.

Диаметр трубы определяется по таблице 44 [6.18] в зависимости от марки, сечения и числа жил проводника.

Для проводника питающего электроприемник 1 от РП-1 диаметр трубы принимается 50 мм.

Результаты расчета остальных длин проводников и труб приведены в таблице 7.

Р ассмотрим расчет длины кабеля от ТП до распределительных шкафов на примере кабеля питающего РП-1 от ТП согласно рисунку 3.

Рисунок 3- Определение длины кабеля от ТП до распределительных шкафов

Длина кабеля от ТП до распределительных шкафов L_каб, мм, определяется по формуле

L_каб=(500 + 500 + 2700 + L_пл + 4000) ∙ 1.1 (33)

L_каб=( 500+500+2700+22410+4000 ) ∙ 1.1=33121 мм

Аналогично производится расчет остальных длин кабелей питающих от трансформаторной подстанции распределительные шкафы и шинопроводы.

Результаты расчета представлены в таблице 7.