Модернизация системы электроснабжения цеха по производству хлебобулочных изделий ООО "Пальмира"

1.8 Выбор токопроводов и защитной аппаратуры для группы потребителей

Рассмотрим РП-1

1.8.1 Расчетный ток на группу потребителей

Iр=53,81 А

По длительно допустимому току нагрузки Iд=60 А выбираем кабель АВВГ(316+110) с алюминиевыми жилами в поливиниловой оболочке и изоляции с прокладкой в воздухе в лотке. [2]

Сечение кабеля выбирается исходя из значения расчетного тока и соблюдения следующего условия

Ip<Кп1∙Кп2∙Iд, (1.28)

где Кп1–поправочный температурный коэффициент;

Кп1=1 [2]

Кп2–коэффициент, учитывающий количество прокладываемых кабелей и расстояние между ними;

Кп2=0,9 [2]

Таким образом, получим

53,81<1∙0,9∙60

53,81<55

Следовательно, сечение кабеля удовлетворяет поставленному условию.

На группу потребителей выбирается шкаф навесной распределительный для силовых установок переменного тока ПР8503А-1004 с автоматическими выключателями типа ВА51–31.

Для защиты кабельной линии на группу потребителей выбирается автоматический выключатель ВА51–31 с параметрами [6].

Iна=100 А,

Iнр=63 А,

где Iна – номинальный ток автоматического выключателя, А;

Iнр – номинальный ток расцепителя, А

Должны выполняться следующие условия:

Iна>Ip, 100>53,81

Iнр>Ip, 63>53,81

Ток срабатывания автоматического выключателя ВА51–31 при перегрузке кабельной линии [6]

Iср.пер.=1,35∙Iнр (1.29)

Iср.пер =1,35∙63=85,05 А

Ток срабатывания автомата при коротком замыкании в кабельной линии и проверка его на ложность срабатывания при пуске одного из двигателей при работающих остальных [6]

Iср.кз=10∙Iнр≥1,25 ∙К∙Iр, (1.30)

где К – коэффициент пускового тока

К=6 [1]

10∙63≥1,25∙6∙53,81

630≥403,55

Т.к. условие выполняется, то выключатель выбран правильно.

Проверка выбранного сечения кабеля на соответствие токовой защите [6]

Кп1∙Кп2∙Iд>Кз∙Iнр, (1.31)

где Кз–коэффициент, учитывающий защиту от токов короткого замыкания и токов перегрузки [1]

1∙0,9∙60>0,8∙63

54>50,4

Условие выполняется, значит сечение кабеля выбрано правильно и автомат защиты надежно защищает линию.

Аналогично производится выбор токопроводов и защитной аппаратуры на другие группы потребителей, и данные расчетов сводятся в таблицу 1.6.

Таблица 1.6

1.9 Выбор токопроводов и защитной аппаратуры для отдельных потребителей

Рассмотрим: Вентиляция

Расчетный ток на одиночный потребитель

Ip=, (1.32)

где Р=Руст – установленная мощность потребителя, кВт;

ŋ-коэффициент полезного действия отдельного потребителя;

0,875 – коэффициент запаса [1]

Iр= А

По длительно допустимому току выбираем провод с алюминиевыми жилами в поливинилхлоридной изоляцией АПВ(32+12) [2].

Необходимо соблюдение следующего условия

Iр<Кп1∙Кп2∙Iд, (1.33)

где Iд=16 А – допустимый ток

Кп1=1 [1]

Кп2=0,8 [1]

8,24<1∙0,8∙16

8,24<12,8

Для защиты провода на одиночный потребитель выбираем автомат типа АЕ 2026 с параметрами [6]

Uна=660В

Iна=16 А

Iнр=12,5 А

Должны соблюдаться следующие неравенства

Uна>Uс, 660>380

Iна>Iр, 16>8,24

Iнр>Iр, 12,5>8,24

Ток срабатывания автоматического выключателя при перегрузке кабельной линии

Iср.пер.=1,15∙Iнр (1.34)

Iср.пер =1,15∙12,5=14,37 А

Ток срабатывания автомата при коротком замыкании и проверка его на ложность срабатывания

Iср.кз=12∙Iнр≥1,25∙K∙Iрґ (1.35)

12∙16≥1,25∙6∙8,24

150≥61,77

Проверка выбранного сечения провода на соответствие токовой защите

Кп1∙Кп2 ∙Iд>Kз∙ Iнр (1.36)

1∙0,8∙16>0,8∙12,5

12,8>10

Условие проверки выполняется, тогда автомат надежно защитит провод.

Аналогично производится выбор токопровода и защитной аппаратуры на другие одиночные потребители, данные расчетов сводятся в таблицу 1.7.

Таблица 1.7

Сопротивления элементов в цепи короткого замыкания в относительных единицах, приведенные к базисным величинам.

Задаемся базисными величинами [3]

Sб=100 МВА

Uб1=115 кВ

Реактивные сопротивления элементов

 (1.31)

где –безразмерная величина реактивных сопротивлений элементов;

li – длина участка, км;

х0 – удельное сопротивление;

х0 = 0,4 для воздушной линии [5]

n – количество проходящих линий;

Uср – среднее напряжение, кВ;

=0, т.к.

==

, (1.32)

где Sн–номинальная мощность, МВА

 (1.33)

где х0=0,08 для кабельных линий [5]

Активные сопротивления элементов в точке 1

 (1.34)

где r0 – удельное активное сопротивление линий

r0=0,26 [5]

 (1.35)

где ∆Ркз–потери мощности при коротком замыкании, кВт

Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К1

Результирующее реактивное сопротивление для участка 1

Результирующее активное сопротивление для участка 1

Результирующее полное сопротивление для участка 1

Так как , то

 (1.36)

Базовый ток для точки 1

Iб1=, (1.37)

где Uб=10,5B – базовое напряжение

Iб1= кА

Трехфазный ток короткого замыкания для точки К1

Iпо1= кА (1.38)

Ударный ток для точки К1

iу1=, (1.39)

где ку1 – ударный коэффициент

ку1=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]

iу1=кА

Мощность короткого замыкания для точки К1

Sk1= МВА (1.40)

Рассчитаем параметры при коротком замыкании в точке К2

Результирующее реактивное сопротивление для участка 2

Результирующее активное сопротивление для участка 2

Результирующее полное сопротивление для участка 2

Базовый ток для точки 2

Iб2= кА

Трехфазный ток короткого замыкания для точки К2

Iпо2= кА

Ударный ток для точки К2

iу2=,

где ку2=1,8 (без учета активного сопротивления) [1]

iу2= кА

Мощность короткого замыкания для точки К2

Sк2= МВА

1.11 Выбор высоковольтного кабеля

1.11.1 Расчетный ток, протекаемый в кабельной линии

Iр= (1.41)

Iр= А

1.11.2 Экономическое сечение кабеля

Fэ=, (1.42)

где Fэ – экономическое сечение кабеля, мм2

jэ – экономическая плотность тока, А/мм2

jэ=1,4 А/мм2 [2]

Fэ= мм2

По длительно допустимому току для прокладке в воздухе с t=25оС выбираем кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке АСБ(335), сечение которого F=35 мм2 [2]

Fэ<F

7,65<35

1.11.3 Проверка кабеля по току короткого замыкания на термическую стойкость

Минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ

Fmin=, (1.40)

где Fmin – минимальное сечение, устойчивое к токам КЗ, мм2;

tоткл – время отключения кабеля при КЗ, с;

tоткл=0,12 с [5]

Та – постоянная затухающая для апериодического тока КЗ, с;

Та=0,01 с [5]

с – постоянный коэффициент;

с=85 [5]

Fmin= мм

Условие проверки на термическую стойкость к токам КЗ Fmin<F выполняется, т.к. 4,18<35, значит кабель, устойчив к токам КЗ.

1.11.4 Проверка выбранного сечения кабеля по потерям напряжения

∆U=, (1.41)

где ∆U – потери напряжения, %;

l – длина кабельной линии, км

∆U=

Условие проверки ∆U<∆Uд выполняется, т. к. 0,084%<5% [9].

Окончательно выбираем кабель АСБ(335) [2].

1.12 Выбор выключателя и выключателя нагрузки

1.12.1 Выбор вакуумного выключателя

Таблица 1.8

Выбираем BB/TEL-6–4/400-У2

1.12.2 Выбор выключателя нагрузки

Для коммутации электрических цепей в номинальном режиме перегрузки используется выключатель нагрузки, имеющий облегченную конструкцию дугогасительной камеры и меньшую стоимость.

Таблица 1.9

Выбираем ВНПу-6/80–17УЗ

где П – пружинный

у – с усиленной контактной схемой;

УЗ – климатическое исполнение

Выбираем предохранитель ПК-101–6–10–31.5–40УЗ [6]

Таблица 1.10

Произведенный расчет выполнен в соответствии с действующими нормативными документами и инструкциями по ПТЭ и ПТБ.

2. Расчет защитного заземления и заземляющих устройств

Заземляющим устройством называют совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности людей и защиты электроустановок, а также обеспечения эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, заземляют. Каждый элемент установки, подлежащий заземлению, присоединяют к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника.

Сопротивление заземляющего устройства согласно ПУЭ не должно превышать 4 Ом, а в электроустановках с суммарной мощностью параллельно работающих генераторов и трансформаторов 100 кВА и ниже оно не должно быть больше 10 Ом. Расчет заземляющих устройств сводится главным образом к расчету собственно заземлителя, т.к. заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии. Исключение составляют лишь установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитывают последовательно сопротивление соединительной линии и сопротивление заземлителя, чтобы суммарное не превышало расчетного.

2.1 Расчет сопротивления заземлителя

Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. Если заземляющее устройство является общим для нескольких электроустановок, то расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьше из требуемых.

 (2.1)

где расчетное напряжение на заземляющем устройстве принято равным 125 В, т.к. заземляющее устройство используется также для установок подстанции до 1000 В.

I=42 А – наибольший ток через заземление при замыкании на землю со стороны 6 кВ.

 Ом

Согласно ПУЭ Rз4 Ом; 2,974

2.2 Заземляющие устройства

Заземляющее устройство выполним в виде контура, проложенного на глубине 0,7 м, состоящего из вертикальных электродов диаметром 20 мм длиной 2 м и приваренных к их верхним концам горизонтальных электродов из стали диаметром 20 мм на расстоянии друг от друга 4 м.

Общая длина полосы l= м, предварительное количество стержней 46.

2.3 Расчет удельного сопротивления грунта

Определения удельного сопротивления грунта с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и промерзание его зимой.

Срасч=кс∙с, (2.2)

где срасч – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом∙м;

с – удельное сопротивление грунта, измеренное при нормальной влажности, Ом∙м;

с=100 Ом∙м для суглинка [6]

кс – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта;

кс=1,15–1,45 – для вертикальных электродов [6]

кс=2,0–3,5 – для горизонтальных электродов [6]

2.3.1 Расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов

срасч.в=1,25∙100=125 Ом∙м

2.3.2 Расчетное сопротивление грунта для горизонтальных электродов

срасч.г=3∙100=300 Ом∙м

2.4 Сопротивление растекания одного вертикального электрода

, (2.3)

где rв – сопротивление одного вертикального заземлителя, Ом;

l – длина заземлителя, м;

d – диаметр электрода, м;

t – глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя, м

 Ом

Определяется необходимое количество стержней.

, (2.4)

где nв – количество вертикальных стержней;

ŋв – коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящих от расстояния между ними а, их длины l и количества [7]

Страницы: 1, 2, 3, 4