8 Выбор и проверка электрооборудования
Аппараты и проводники первичных цепей должны удовлетворять следующим требованиям: соответствию окружающей среды и рода установки, необходимой прочности изоляции для надежной работы в длительном режиме и при кратковременных перенапряжениях, допустимому нагреву токами длительных режимов, стойкости в режимах КЗ, технико-экономической целесообразности и так далее.
8.1 Выбор и проверка электрооборудования на стороне высокого напряжения
На высокой стороне трансформатора ТП выбираются выключатели нагрузки и предохранители. Токоведущие части на ВН выполняются гибкими и того же сечения, что и у питающей ВЛ.
Выключатели нагрузки выбираются по номинальному напряжению Uн, кВ, току Iн, А, проверяются на динамическую iд, кА, и термическую Iнту, кА, устойчивость. Результаты выбора и проверки сводятся в таблицу 8.1
Таблица 8.1 – Выбор и проверка выключателя нагрузки
Условия выбора |
Каталожные данные |
Расчетные данные |
Uн Uуст |
10 |
10 |
Iн Iр |
630 |
28,71 |
iд iу |
630 |
34,45 |
Iнту
Iкз |
45 |
6,45 |
где tп приведенное время срабатывания релейной защиты, с; tнту номинальное время термической устойчивости, с. |
||
Предохранители выбираются по номинальному напряжению Uн, кВ, току Iн, А, проверяются по номинальному току отключения Iн.о., кА. Результаты выбора и проверки предохранителей представляются в таблицу 4.
Таблица 8.2– Выбор и проверка предохранителя
Условия выбора |
Каталожные данные |
Расчетные данные |
Uн = Uуст |
10 |
10 |
Iн Iр |
80 |
28,71 |
Iн.о. Iкз |
20 |
15,29 |
8.2 Расчет внутрицеховой электрической сети
На основании плана цеха и ведомости электрических нагрузок производится расстановка оборудования и разводка силового кабеля. Разводка кабеля и способы его прокладки определяются условиями окружающей среды, характеристиками производственных помещений и с учетом категории ЭП.
На низшем напряжении выбирается следующее оборудование: автоматические выключатели, магнитные пускатели, кабельная продукция.
Выбор сечения кабелей напряжением до 1000 В производится по нормируемым обобщенным показателям, в качестве которых используется экономическая плотность тока. Сечения кабелей проверяются по условию нагрева в зависимости от расчетного значения допустимой длительной нагрузки при нормальных условиях прокладки. Согласно ПУЭ оно должно быть не менее 2,5 мм2.
Расчетное сечение кабеля Fэ, мм2 определяется по формуле
, (8.1)
где Ip – расчетный ток электроприемника, А;
jэ – экономическая плотность тока, А/мм2.
(8.2)
За номинальное сечение кабеля F, мм2, принимается ближайшее большее значение из стандартного ряда сечений.
Проверка выбранного сечения кабеля производится по следующим условиям:
1. Проверка кабеля по допустимому току Iдоп, А
Iдоп≥Iр (8.3)
2. Проверка кабеля по допустимой потере напряжения ∆Uдоп, %
,
(8.4)
где ∆U – потери напряжения выбранного кабеля, %.
,
(8.5)
где L – длина кабеля, км;
r0 – удельное активное сопротивление кабеля, Ом/км;
х0 – удельное индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км.
Автоматические выключатели выбираются для цеховой трансформаторной подстанции (вводной автомат), каждого силового пункта и электроприемника по следующим условиям:
1. По номинальному напряжению Uном, кВ
Uном≥Uном.ЭП, (8.6)
где Uном.ЭП – номинальное напряжение электроприемника, кВ
2. По номинальному току автоматического выключателя Iном.АВ, А
Iном.АВ≥Iр (8.7)
3. По номинальному току расцепителя Iном.расц., А
Iном.расц.≥1,2∙Iр (8.8)
Магнитные пускатели выбираются для каждого электроприемника (за исключением печей сопротивления, сушильных шкафов, электросварочных машин, сварочных преобразователей и трансформаторов, а также выпрямителей) по следующим условиям
1. По номинальному напряжению Uном, кВ
Uном≥Uном.ЭП (8.9)
2. По номинальному току магнитного пускателя Iном.МП, А
Iном.МП≥Iр (8.10)
Результаты расчетов по выбору и проверке проводниковой продукции, соответствующих ей аппаратов коммутации и защиты представлены в таблицах 8.3, 8.4 и 8.5.
Таблица 8.3 - Результаты расчетов по выбору и проверке проводниковой продукции, аппаратов коммутации и защиты для участка от трансформаторной подстанции до силовых пунктов
Объект |
Sp, кВА |
Iр, А |
Тип автомата |
Iном.АВ, А |
Iном.расц., А |
Марка кабеля |
Сечение кабеля, мм2 |
Iдоп, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
ТП |
841,4 |
392,71 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП1 |
44,41 |
208,87 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП2 |
21,87 |
119,15 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
120 |
240 |
СП3 |
49,02 |
236,66 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП4 |
56,72 |
267,97 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП5 |
37,07 |
140,77 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
120 |
240 |
СП6 |
195,69 |
73,289 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
АВВГ |
70 |
165 |
СП7 |
22,09 |
158,17 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
120 |
240 |
СП8 |
63,82 |
110,51 |
ВА51-33 |
160 |
125-160 |
АВВГ |
95 |
200 |
СП9 |
103,87 |
270,51 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП10 |
76,04 |
392,71 |
А3730Б |
400 |
250-400 |
АВВГ |
2×120 |
2×240 |
СП11 |
3,33 |
5,06 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
АВВГ |
3×2,5++1,5 |
19 |
Силовые пункты отделений выбираются по числу присоединенных электроприемников, номинальному току автоматического выключателя и с учетом окружающей среды. Типы силовых пунктов цеха представлены в таблице 8.4.
Таблица 8.4– Типы силовых пунктов ремонтно-механического цеха
Номер силового пункта |
Количество присоединений |
Iр, А |
Тип силового пункта |
Iном.АВ, А |
Тип автомата |
Количество автоматов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
СП1 |
11 |
392,71 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
11 |
СП2 |
9 |
208,87 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
9 |
СП3 |
7 |
119,15 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
7 |
СП4 |
10 |
236,66 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
10 |
СП5 |
10 |
267,97 |
СУ9523-11 |
400 |
А3110 |
10 |
СП6 |
9 |
140,77 |
СУ9522-12 |
400 |
А3110 |
9 |
СП7 |
10 |
73,289 |
СУ9521-12 |
160 |
А3110 |
10 |
СП8 |
10 |
158,17 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
10 |
СП9 |
6 |
110,51 |
СУ9523-11 |
400 |
А3110 |
6 |
СП10 |
10 |
270,51 |
СУ9522-11 |
400 |
А3110 |
10 |
СП11 |
8 |
5,06 |
СУ9521-12 |
63 |
А3110 |
8 |
Таблица 8.5 - Результаты расчетов по выбору и проверке проводниковой продукции, аппаратов коммутации и
защиты для участка от трансформаторной подстанции до силовых пунктов
Наименование оборудования |
Рном, кВт |
Iр, А |
Тип АВ |
Iном.АВ, А |
Iном.расц., А |
Тип МП |
Iном.МП, А |
Марка кабеля |
Сечение кабеля, мм2 |
Iдоп, А |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Ножницы роликовые |
3,20 |
9,72 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМА-2 |
25 |
АВВГ |
16 |
65 |
Станок |
6,00 |
18,23 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Установка |
2,50 |
7,60 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
6 |
25 |
Установка |
0,50 |
1,52 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
10 |
АВВГ |
4 |
10 |
Гальваническая ванна |
1,87 |
4,74 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Гальваническая ванна |
0,94 |
2,38 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Станок |
10,00 |
30,39 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Установка |
2,50 |
7,60 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
6 |
25 |
Станок |
3,20 |
9,72 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Установка |
1,20 |
3,65 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
10 |
АВВГ |
4 |
10 |
Станок |
6,50 |
19,75 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Ножницы |
20,00 |
60,77 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМЛ-2 |
63 |
АВВГ |
35 |
115 |
Станок |
5,00 |
15,19 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМА-2 |
25 |
АВВГ |
16 |
65 |
Установка |
28,00 |
85,08 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
ПМЛ-2 |
100 |
АВВГ |
50 |
135 |
Унив.фрезер.станок |
6,30 |
14,73 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Фрезерный станок |
1,25 |
2,92 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
4 |
10 |
Строг. полуавтомат |
4,70 |
10,99 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Продолжение
таблицы 8.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Верт. –фрезер.станок |
5,50 |
12,86 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Горизантально - фрезерный станок |
8,70 |
20,34 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМА-2 |
25 |
АВВГ |
16 |
65 |
Фрезерный станок |
12,90 |
30,15 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
кран 5 т с двигателями |
11,00 |
33,43 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Фрезерный станок |
1,25 |
3,80 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
4 |
10 |
Поперечно- строг. станок |
12,00 |
36,46 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Универсальный фрезерный станок |
25,60 |
77,79 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
50 |
135 |
Токарный станок |
7,50 |
22,79 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Строгальный станок |
10,00 |
30,39 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Поперечно- строгальный станок |
3,00 |
9,12 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
6 |
25 |
Долбежный станок |
2,80 |
8,51 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
6 |
25 |
Вентилятор |
4,50 |
9,12 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Сварочный тран-р ПВ=65% |
15,24 |
66,15 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-4 |
63 |
АВВГ |
35 |
115 |
Сварочная машина cosf=0,5 ПВ=50% |
13,44 |
58,32 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
- |
- |
АВВГ |
35 |
115 |
Сварочная машина cosf=0,4 ПВ=10% |
14,42 |
62,60 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
- |
- |
АВВГ |
35 |
115 |
Продолжение
таблицы 8.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Сварочная машина cosf=0,4 ПВ=20% |
11,81 |
51,25 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
- |
- |
АВВГ |
35 |
115 |
Сварочная машина cosf=0,4 ПВ=50% |
21,50 |
93,31 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
- |
- |
АВВГ |
35 |
115 |
Точильный- шлифованный ст. |
12,00 |
36,46 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Шлифовальный ст. |
10,00 |
30,39 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Фрезерный станок |
12,00 |
30,67 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Токарный станок |
24,00 |
72,93 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
50 |
135 |
Элетропечь cosf=1 ПВ=100% |
24,70 |
37,53 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
35 |
115 |
Вентилятор |
4,50 |
9,12 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Электротельфер Q=2тс ПВ=25% |
1,50 |
3,80 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
4 |
10 |
Сварочная машина cosf=0,4 ПВ=20% |
11,81 |
19,93 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
- |
- |
АВВГ |
16 |
65 |
Сварочная машина cosf=0,6 ПВ=20% |
11,81 |
19,93 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
- |
- |
АВВГ |
16 |
65 |
Вентилятор |
7,50 |
15,19 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Вентилятор |
10,00 |
20,26 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Ванна 6В |
1,35 |
2,63 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Ванна 12В |
1,80 |
3,51 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Насос |
13,00 |
24,69 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
25 |
АВВГ |
16 |
65 |
Продолжение таблицы 8.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Станок |
14,00 |
42,54 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Станок |
22,00 |
66,85 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-4 |
63 |
АВВГ |
35 |
115 |
Ванна 6В |
0,90 |
1,75 |
АЕ |
10 |
10 |
|
|
АВВГ |
6 |
25 |
Ванна 12В |
4,50 |
8,77 |
АЕ |
10 |
10 |
|
|
АВВГ |
6 |
25 |
Заточный станок |
1,80 |
5,47 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
4 |
10 |
Шлифовальный станок |
10,00 |
30,39 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Расточный станок |
2,40 |
7,29 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Вентилятор |
5,90 |
11,95 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Шлифовальный станок |
18,80 |
57,13 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Шлифовальный станок |
13,60 |
41,33 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Шлифовальный станок |
14,40 |
43,76 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Шлифовальный станок |
12,80 |
38,90 |
ВА51-29 |
63 |
63 |
ПМА-3 |
40 |
АВВГ |
25 |
90 |
Шлифовальный станок |
4,50 |
13,67 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМЛ-2 |
16 |
АВВГ |
10 |
45 |
Шлифовальный станок |
7,50 |
22,79 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
ПМА-2 |
25 |
АВВГ |
16 |
65 |
Расточный станок |
1,00 |
3,04 |
АЕ |
10 |
10 |
ПМЛ-1 |
8 |
АВВГ |
4 |
10 |
Электрополотенце |
0,02 |
0,05 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Вентилятор |
0,2 |
0,47 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Вентилятор |
0,88 |
2,06 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
Вентилятор |
0,34 |
0,79 |
АЕ |
10 |
10 |
- |
- |
АВВГ |
4 |
10 |
