Выбор автоматических выключателей
-
Линия до
Iр, А
Iнв, А
Iн.расц, А
Iпик, А
Iдоп, А
Iзкз, А
Тип автомата
РП1
19,2
25
25
80
32,2
25
ВА51-25
РП2
54
63
63
386
73,6
63
ВА51-29
РП3
8,7
25
10
42,51
32,2
10
ВА51-25
РП4
17
25
20
110,4
32,2
20
ВА51-25
РП5
23
25
25
102,5
32,2
25
ВА51-25
ШРА1
73,2
100
80
463
92
80
ВА51-31
2.4. Выбор кабелей распределительной сети
Распределительная сеть выполнена кабелями марки ВВГ. Расчетный ток электроприемника, А:
где Рном– номинальная активная мощность станка, кВт; cosφн – номинальный коэффициент мощности станка, о.е.
Выбор сечений производится по тем же условиям, что и для питающих линий. Аналогично определяется и потеря напряжения в распределительной сети.
Выбор защитной аппаратуры.
Для защиты кабелей от токов КЗ устанавливаем на линии предохранители. Номинальный ток плавкой вставки должен удовлетворять следующим условиям:
,
где Iпуск – пусковой ток линии, питающей одиночный ЭД, А; α – коэффициент, величина которого зависит от режима перегрузки, α=2,5 при легком пуске.
Для пуска двигателей чаще всего используют магнитные пускатели. Пускатели обеспечивают управление пуском и отключение двигателя и одновременно защищают двигатель от перегрузок и от понижения напряжения. Выбор магнитных пускателей осуществляют по номинальному току и напряжению.
Приведем пример выбора сечения кабеля для линии РП1-ЭП22.
1. Расчетный ток электроприемника:
2.
Для прокладки принимаем кабель с медными
жилами сечением 1,5 мм2.
Для данного кабеля
Проверка
условия:
.
Условие выполняется. Принимаем кабель марки ВВГ(4х1,5), имеющий следующие параметры: r0=12,3 Ом/км, х0=0,126 Ом/км.
Потеря напряжения на данном участке:
3. Для защиты линии от токов КЗ выбираем предохранитель типа ПР2-60/25. Проверяем условие:
,
Выбранный предохранитель условию удовлетворяет.
4. Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ121002, номинальный рабочий ток которого Iн.р=10А.
Расчет для остальных линий производится аналогично, результаты расчета сводим в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Выбор кабелей и защитной аппаратуры распределительной сети
Линия |
Рном, кВт |
Iр, А |
Iдл.доп, А |
Марка и сечение кабеля |
Способ прокладки |
l, м |
ΔU, % |
Iпуск/α, А |
Iном.пл.вст, А |
Тип предохранителя |
Тип пускателя |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
РП1-ЭП22 |
3,56 |
7,44 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
5,5 |
0,2 |
20,83 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП20 |
4,24 |
8,86 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
10 |
0,42 |
24,80 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП20 |
4,24 |
8,86 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,65 |
0,41 |
24,80 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП20 |
4,24 |
8,86 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
11,7 |
0,5 |
24,80 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП22 |
3,56 |
7,44 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
5,67 |
0,2 |
20,83 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП22 |
3,56 |
7,44 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,75 |
0,35 |
20,83 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП28 |
0,54 |
1,21 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
10,83 |
0,06 |
2,66 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП1-ЭП26 |
2,8 |
6,25 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
8 |
0,23 |
15 |
20 |
ПР2-60/20 |
ПМЛ121002 |
РП2-ЭП22 |
3,56 |
7,44 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
4,6 |
0,16 |
20,83 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП2-ЭП23 |
8,617 |
16,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
3,6 |
0,3 |
47,04 |
60 |
ПР2-60/60 |
ПМЛ221002 |
РП2-ЭП23 |
8,617 |
16,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7,55 |
0,63 |
47,04 |
60 |
ПР2-60/60 |
ПМЛ221002 |
РП2-ЭП23 |
8,617 |
16,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
11,8 |
1,0 |
47,04 |
60 |
ПР2-60/60 |
ПМЛ221002 |
РП2-ЭП23 |
8,617 |
16,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,66 |
0,8 |
47,04 |
60 |
ПР2-60/60 |
ПМЛ221002 |
РП2-ЭП27 |
7,0 |
15,3 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
10,5 |
0,73 |
39,78 |
45 |
ПР2-60/45 |
ПМЛ221002 |
РП2-ЭП28 |
0,54 |
1,21 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,6 |
0,056 |
2,66 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП2-ЭП24 |
25,77 |
47,8 |
55,2 |
ВВГ(4х10) |
в полу,в трубах |
9,3 |
0,34 |
133,84 |
160 |
ПР2-200/160 |
ПМЛ421002 |
РП3-ЭП30 |
1,355 |
3,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
4,5 |
0,065 |
7,44 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП30 |
1,355 |
3,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
3 |
0,043 |
7,44 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП30 |
1,355 |
3,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
5,8 |
0,084 |
7,44 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП30 |
1,355 |
3,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
6,5 |
0,094 |
7,44 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП31 |
2,672 |
5,75 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,2 |
0,25 |
13,8 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП31 |
2,672 |
5,75 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
9,5 |
0,25 |
13,8 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП32 |
1,781 |
3,97 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7,2 |
0,13 |
9,53 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП3-ЭП32 |
1,781 |
3,97 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7 |
0,13 |
9,53 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП4 |
3,485 |
7,78 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
2,7 |
0,1 |
20,23 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП6 |
1,31 |
2,75 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
3,5 |
0,05 |
3,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП6 |
1,31 |
2,75 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
13 |
0,17 |
3,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП7 |
1,936 |
4,32 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
8,2 |
0,165 |
10,3 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП8 |
0,46 |
1,33 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7,3 |
0,04 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП8 |
0,46 |
1,33 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
12 |
0,066 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
РП4-ЭП9 |
4,62 |
9,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
2,8 |
0,12 |
27,3 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ121002 |
Продолжение табл. 2.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
РП4-ЭП10 |
7,0 |
15,3 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
16 |
1,12 |
39,78 |
45 |
ПР2-60/45 |
ПМЛ221002 |
РП5-ЭП10 |
7,0 |
15,3 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
16 |
1,12 |
39,78 |
45 |
ПР2-60/45 |
ПМЛ221002 |
РП5-ЭП9 |
4,62 |
9,1 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
4 |
0,18 |
27,3 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ121002 |
РП5-ЭП2 |
1,31 |
2,75 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
11,8 |
0,15 |
6,6 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
РП5-ЭП3 |
5,42 |
11,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
4 |
0,21 |
30,68 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
РП5-ЭП3 |
5,42 |
11,8 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
3,5 |
0,19 |
30,68 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
РП5-ЭП5 |
2,168 |
4,84 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7,3 |
0,16 |
11,62 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
РП5-ЭП5 |
2,168 |
4,84 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
7 |
0,16 |
11,62 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
РП5-ЭП5 |
2,168 |
4,84 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в полу,в трубах |
11,4 |
0,26 |
11,62 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП26 |
2,8 |
6,25 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
3,3 |
0,1 |
15 |
20 |
ПР2-60/20 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП29 |
22,77 |
43,2 |
55,2 |
ВВГ(4х10) |
в мет. рукаве |
3,5 |
0,12 |
129,6 |
160 |
ПР2-200/160 |
ПМЛ421002 |
ШРА-ЭП25 |
1,74 |
3,88 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
1,6 |
0,03 |
9,3 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП25 |
1,74 |
3,88 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2 |
0,036 |
9,3 |
10 |
ПР2-15/10 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП19 |
30,98 |
56,85 |
73,6 |
ВВГ(4х16) |
в мет. рукаве |
2,2 |
0,062 |
159 |
160 |
ПР2-200/160 |
ПМЛ421002 |
ШРА-ЭП17 |
3,6 |
7,52 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
7,7 |
0,28 |
21 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП17 |
3,6 |
7,52 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
7,8 |
0,28 |
21 |
25 |
ПР2-60/25 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП11 |
5,364 |
10,83 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
3 |
0,16 |
32,5 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП11 |
5,364 |
10,83 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2 |
0,1 |
32,5 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП12 |
5,5 |
11,10 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2 |
0,1 |
33,3 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП12 |
5,5 |
11,10 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2 |
0,1 |
33,3 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП12 |
5,5 |
11,10 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,5 |
0,13 |
33,3 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП13 |
0,464 |
1,34 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
1,3 |
0,007 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП13 |
0,464 |
1,34 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,3 |
0,012 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП13 |
0,464 |
1,34 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,1 |
0,011 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП13 |
0,464 |
1,34 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
1,6 |
0,009 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП13 |
0,464 |
1,34 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,1 |
0,011 |
2,4 |
6 |
ПР2-15/6 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП14 |
2,168 |
4,23 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
1,8 |
0,038 |
11,8 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП14 |
2,168 |
4,23 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
3,1 |
0,065 |
11,8 |
15 |
ПР2-15/15 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП15 |
4,89 |
9,87 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,2 |
0,1 |
29,6 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП15 |
4,89 |
9,87 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
4,2 |
0,2 |
29,6 |
35 |
ПР2-60/35 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП16 |
9,16 |
17,8 |
23 |
ВВГ(4х2,5) |
в мет. рукаве |
3,8 |
0,2 |
49,84 |
60 |
ПР2-60/60 |
ПМЛ221002 |
ШРА-ЭП21 |
2,943 |
6,33 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
7,5 |
0,22 |
15,2 |
20 |
ПР2-60/20 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП21 |
2,943 |
6,33 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
7,5 |
0,22 |
15,2 |
20 |
ПР2-60/20 |
ПМЛ121002 |
ШРА-ЭП27 |
7,0 |
15,3 |
17,5 |
ВВГ(4х1,5) |
в мет. рукаве |
2,7 |
0,19 |
39,78 |
45 |
ПР2-60/45 |
ПМЛ221002 |
Расчет токов КЗ необходим для проверки выбранного электрооборудования, коммутационных аппаратов, выбора уставок релейной защиты. Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток КЗ. Поэтому в расчетах учитывают все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того, учитывают активные сопротивления всех переходных контактов в этой цепи (на шинах, на вводах и выводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов и контакт в месте КЗ). При отсутствие достоверных данных о контактах и их переходных сопротивлениях рекомендуется при расчете токов КЗ в сетях, питаемых трансформаторами мощностью до 1600 кВА, учитывать их сопротивление следующим образом: 0,015 Ом – для распределительных устройств на станциях и подстанциях; 0,02 Ом – для первичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых радиальными линиями от щитов подстанций или главных магистралей; 0,025 Ом – для вторичных цеховых РП, а также на зажимах аппаратов, питаемых от первичных РП; 0,03 Ом – для аппаратуры, установленной непосредственно у приемников электроэнергии, получающих питание от вторичных РП.
Для установок напряжением до 1 кВ при расчетах токов КЗ считают, что мощность питающей системы не ограничена и напряжение на стороне высшего напряжения цехового трансформатора является неизменным. Это условие выполняется, если мощность системы примерно в 50 раз превосходит мощность цехового трансформатора.
Расчет токов КЗ на напряжение до 1 кВ выполняют в именованных единицах. Сопротивление элементов системы электроснабжения высшего напряжения приводят к низшему напряжению по формуле:
,
где хВ – сопротивление элемента системы электроснабжения высшего напряжения; хН – сопротивление элемента системы электроснабжения высшего напряжения, приведенное к низшему напряжению; Uном.Н, Uном.В – номинальные напряжения соответственно высшей и низшей ступеней.
Расчетные точки при расчете токов КЗ выбирают в начале отходящих линий непосредственно за коммутационным аппаратом.
Приведем пример расчет тока КЗ на линии ТП-ШРА.
Исходные данные:
- система С: Uср.ВН=10,5 кВ;
- шинопровод ШРА 73: Iном=250 А; Lш=39 м; R1ш=0,21 мОм/м; Х1ш=0,21мОм/м; R0ш=0,42 мОм/м; Х0ш=0,42мОм/м; rкш=0,009 мОм;
- кабельные линии:
КЛ1: ВВГ(4х25); L=29 м;
R1=0,74 мОм/м;
Х1=0,091 мОм/м;
rкл1=0,064 мОм;
КЛ2: ВВГ(4х1,5);
L=2,7 м; R1=12,3 мОм/м;
Х1=0,126 мОм/м;
- автоматические выключатели:
QF1 ВА51-39: Rв1=0,41 мОм; Хв1=0,13 мОм; rкв1=0,25 мОм;
QF2ВА51-31: Rв2=2,15 мОм; Хв2=1,2 мОм; rкв2=0,75 мОм;
- трансформатор тока:
ТА1: Iном=500/5 А; RТА1= 0,05 мОм; ХТА1=0,07 мОм;
ТА2: Iном=100/5 А; RТА2=1,7 мОм; ХТА2=2,7 мОм;
Значения Куд определяем по кривым из [3].
а) расчетная схема; б) схема замещения
Рисунок 2.1 - Схема к расчету тока КЗ