4.2. Выбор распределительных шкафов
Выбор силовых шкафов и пунктов осуществляется по степени защиты в зависимости от характера среды в цехе, по его комплектации предохранителями или автоматическими выключателями.
Условия выбора силовых пунктов:
Номинальный ток силового пункта Iн.сп должен быть больше расчетного тока Iр группы приемников.
Iн.сп ≥ Iр (26)
Число присоединений к силовому пункту не должно превышать количества отходящих от силового пункта линий
Nприс ≤ Nдоп (27)
Данные заносим в таблицу 3
Таблица 3. Выбор распределительных шкафов
№ РП |
Sp, кВА |
Iр, А |
Nприс |
Тип СН |
Iн.СП, А |
Nдоп |
1 |
112,67 |
162,6 |
9 |
ПР8513-33-00-321-21 |
250 |
12 |
2 |
100,11 |
144,4 |
11 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
12 |
3 |
107,5 |
155,1 |
6 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
12 |
4 |
36,37 |
52,4 |
5 |
ПР8513-31-00-311-21 |
100 |
12 |
5 |
98,76 |
142,5 |
9 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
12 |
6 |
217,35 |
313,6 |
11 |
ПР8513-37-00-221-21-221-54 |
400 |
12 |
7 |
102,7 |
148,23 |
17 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
18 |
8 |
103,17 |
148,9 |
9 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
16 |
9 |
124,6 |
182,44 |
12 |
ПР8513-33-00-321-21 |
250 |
12 |
10 |
212,9 |
307,29 |
9 |
ПР8513-37-00-221-21-221-54 |
400 |
12 |
11 |
102,35 |
147,7 |
8 |
ПР8513-33-00-321-21 |
160 |
12 |
4.3 Выбор жил кабелей
Для выбора кабелей необходимо знать номинальный ток электроприемников, которые рассчитываются по формуле:
(28)
Проверяем выбранный кабель по нагреву расчетным током:
(29)
где Iдоп – длительно допустимый ток, А;
Кср – поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в
цехе от температуры, при которой задан Iдоп, Кср = 1;
Iр – расчетный ток потребителя, для одиночного электроприемника, А;
Кпр – поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой
токовой нагрузки для кабелей при их многослойной прокладке в коробах,
Кпр = 1.
Выбранные кабели необходимо проверить на потери напряжения
(30)
где r0, х0 – активное и реактивное удельные сопротивления линии, мОм/м;
L – длина линии, км;
φ – угол сдвига между напряжением и током в линии.
Согласно ПУЭ потеря напряжения должна удовлетворять условию;
ΔU ≤ ± 5 % (31)
Таблица 4. Выбор кабелей, питающих электроприемники
№ потр |
Рном, кВт |
cosφ |
sinφ |
Uн, В |
Iном, А |
Iдоп, А |
Кабель |
L, м |
r0, мОм/м |
х0, мОм/м |
ΔU, % |
1 |
16.2 |
0.6 |
0.8 |
380 |
45,58 |
60 |
ВВГ(3х10) |
34 |
1,84 |
0,073 |
0,17 |
2 |
16.2 |
0.6 |
0.8 |
380 |
45,58 |
60 |
ВВГ(3х10) |
29 |
1,84 |
0,073 |
0,23 |
3 |
12.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
37,15 |
45 |
ВВГ (3х6) |
35 |
3,09 |
0,090 |
0,28 |
4 |
5,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
14,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
31 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
5 |
5,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
14,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
27 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
6 |
5,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
14,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
23 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
7 |
4.8 |
0.6 |
0.8 |
380 |
13,5 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
19 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
8 |
4.8 |
0.6 |
0.8 |
380 |
13,5 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
15 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
9 |
4.8 |
0.6 |
0.8 |
380 |
13,5 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
11 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
10 |
4,8 |
0.6 |
0.8 |
380 |
13,5 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
35 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
11 |
12 |
0.6 |
0.8 |
380 |
37 |
45 |
ВВГ (3х6) |
31 |
3,09 |
0,090 |
0,44 |
12 |
4.2 |
0.6 |
0.8 |
380 |
11,8 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
13 |
4.2 |
0.6 |
0.8 |
380 |
11,8 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
7 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
14 |
3,1 |
0.6 |
0.8 |
380 |
8,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
4 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
15 |
3.1 |
0.6 |
0.8 |
380 |
8,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
27 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
16 |
12,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
37,15 |
45 |
ВВГ (3х6) |
23 |
3,09 |
0,090 |
0,44 |
17 |
12,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
37,15 |
45 |
ВВГ (3х6) |
19 |
3,09 |
0,090 |
0,28 |
18 |
12.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
37,15 |
45 |
ВВГ (3х6) |
15 |
3,09 |
0,090 |
0,17 |
19 |
8,9 |
0.6 |
0.8 |
380 |
25,7 |
45 |
ВВГ (3х6) |
11 |
3,09 |
0,090 |
0,41 |
20 |
8,9 |
0.6 |
0.8 |
380 |
25,7 |
45 |
ВВГ (3х6) |
9 |
3,09 |
0,090 |
0,37 |
21 |
7.1 |
0.6 |
0.8 |
380 |
20,5 |
45 |
ВВГ (3х6) |
3 |
3,09 |
0,090 |
0,35 |
22 |
4.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
4,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
6 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
23 |
4,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
4,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,44 |
24 |
4,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
4,2 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
13 |
1,16 |
0,058 |
0,41 |
25 |
35.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
99,8 |
100 |
ВВГ (3х25) |
5 |
0,74 |
0,066 |
0,28 |
26 |
28.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
80,2 |
100 |
ВВГ (3х25) |
28 |
0,74 |
0,066 |
0,17 |
27 |
7.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
21,1 |
45 |
ВВГ (4х6) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,54 |
28 |
7.5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
21,1 |
45 |
ВВГ (4х6) |
7 |
3,09 |
0,090 |
0,28 |
29 |
7,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
21,1 |
45 |
ВВГ (4х6) |
13 |
1,16 |
0,058 |
0,43 |
30 |
2,9 |
0.6 |
0.8 |
380 |
2,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
30 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
31 |
2,9 |
0.6 |
0.8 |
380 |
2,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
33 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
32 |
2,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
8,4 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
8 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
33 |
2,5 |
0.6 |
0.8 |
380 |
8,4 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
5 |
1,16 |
0,058 |
0,41 |
34 |
2,5 |
0,5 |
0,86 |
380 |
8,4 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
1 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
35 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (4х6) |
10 |
3,09 |
0,090 |
0,43 |
36 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (4х6) |
8 |
3,09 |
0,090 |
0,37 |
37 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (4х6) |
10 |
3,09 |
0,090 |
0,54 |
38 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (4х6) |
16 |
3,09 |
0,090 |
0,63 |
39 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (4х6) |
18 |
3,09 |
0,090 |
0,78 |
40 |
17 |
0,65 |
0,76 |
380 |
44,1 |
45 |
ВВГ (4х6) |
10 |
3,09 |
0,090 |
0,32 |
41 |
3,5 |
0,65 |
0,76 |
380 |
9,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
8 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
42 |
3,5 |
0,65 |
0,76 |
380 |
9,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
11 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
Продолжение таблицы 4
№ потр |
Рном, кВт |
cosφ |
sinφ |
Uн, В |
Iном, А |
Iдоп, А |
Кабель |
L, м |
r0, мОм/м |
х0, мОм/м |
ΔU, % |
43 |
3,1 |
0,5 |
0,86 |
380 |
10,46 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
11 |
1,16 |
0,058 |
0,41 |
44 |
3,1 |
0,5 |
0,86 |
380 |
10,46 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
14 |
1,16 |
0,058 |
0,43 |
45 |
7 |
0,5 |
0,86 |
380 |
23,6 |
45 |
ВВГ (3х6) |
12 |
3,09 |
0,090 |
0,37 |
46 |
28 |
0,6 |
0.8 |
380 |
78,8 |
80 |
ВВГ (3х16) |
6 |
1,16 |
0,0675 |
0,28 |
47 |
28 |
0,6 |
0.8 |
380 |
78,8 |
80 |
ВВГ (3х16) |
9 |
1,16 |
0,0675 |
0,44 |
48 |
35 |
0,4 |
0,9 |
380 |
135,4 |
160 |
ВВГ (3х70) |
3 |
0,265 |
0,0612 |
0,44 |
49 |
29 |
0,5 |
0,86 |
380 |
97,9 |
100 |
ВВГ (3х25) |
20 |
0,74 |
0,066 |
0,32 |
50 |
25 |
0,6 |
0.8 |
380 |
70,3 |
80 |
ВВГ (3х16) |
3 |
1,16 |
0,0675 |
0,54 |
51 |
25 |
0,6 |
0.8 |
380 |
70,3 |
80 |
ВВГ (3х16) |
6 |
1,16 |
0,0675 |
0,17 |
52 |
5,6 |
0,6 |
0.8 |
380 |
15,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
5 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
53 |
5,6 |
0,6 |
0.8 |
380 |
15,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
9 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
54 |
5,6 |
0,6 |
0.8 |
380 |
15,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
13 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
55 |
4,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
12,6 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
17 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
56 |
4 |
0,95 |
0,31 |
380 |
7,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
8 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
57 |
4 |
0,95 |
0,31 |
380 |
7,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
9 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
58 |
4 |
0,95 |
0,31 |
380 |
7,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
15 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
59 |
15,1 |
0,6 |
0.8 |
380 |
42,5 |
45 |
ВВГ (3х6) |
11 |
3,09 |
0,090 |
0,28 |
60 |
15,1 |
0,6 |
0.8 |
380 |
42,5 |
45 |
ВВГ (3х6) |
24 |
3,09 |
0,090 |
0,54 |
61 |
15,1 |
0,6 |
0.8 |
380 |
42,5 |
45 |
ВВГ (3х6) |
17 |
3,09 |
0,090 |
0,35 |
62 |
15,1 |
0,6 |
0.8 |
380 |
42,5 |
45 |
ВВГ (3х6) |
18 |
3,09 |
0,090 |
0,73 |
63 |
4,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
12,66 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
14 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
64 |
4,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
12,66 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
11 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
65 |
20,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
57,7 |
60 |
ВВГ (3х10) |
25 |
1,84 |
0,073 |
0,44 |
66 |
20,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
57,7 |
60 |
ВВГ (3х10) |
27 |
1,84 |
0,073 |
0,58 |
67 |
20,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
57,7 |
60 |
ВВГ (3х10) |
30 |
1,84 |
0,073 |
0,69 |
68 |
20,5 |
0,6 |
0.8 |
380 |
57,7 |
60 |
ВВГ (3х10) |
33 |
1,84 |
0,073 |
0,81 |
69 |
22 |
0,8 |
0,6 |
380 |
46,4 |
60 |
ВВГ (3х10) |
21 |
1,84 |
0,073 |
0,35 |
70 |
22 |
0,8 |
0,6 |
380 |
46,4 |
60 |
ВВГ (3х10) |
17 |
1,84 |
0,073 |
0,17 |
71 |
10 |
0,95 |
0,31 |
380 |
17,77 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
15 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
72 |
10 |
0,95 |
0,31 |
380 |
17,77 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
18 |
1,16 |
0,058 |
0,54 |
73 |
10 |
0,95 |
0,31 |
380 |
17,77 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
21 |
1,16 |
0,058 |
0,89 |
74 |
6 |
0,95 |
0,31 |
380 |
10,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
8 |
1,16 |
0,058 |
0,28 |
75 |
6 |
0,95 |
0,31 |
380 |
10,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
19 |
1,16 |
0,058 |
0,17 |
76 |
3,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
5,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
16 |
1,16 |
0,058 |
0,44 |
77 |
3,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
5,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
18 |
1,16 |
0,058 |
0,65 |
78 |
15 |
0,5 |
0,86 |
380 |
50,6 |
80 |
ВВГ (3х16) |
17 |
1,16 |
0,0675 |
0,17 |
79 |
1 |
0,95 |
0,31 |
380 |
1,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
80 |
1 |
0,95 |
0,31 |
380 |
1,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
7 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
81 |
1 |
0,95 |
0,31 |
380 |
1,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
4 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
82 |
1 |
0,95 |
0,31 |
380 |
1,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,39 |
83 |
1 |
0,95 |
0,31 |
380 |
1,7 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
7 |
1,16 |
0,058 |
0,41 |
84 |
2,8 |
0,6 |
0.8 |
380 |
7,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
14 |
1,16 |
0,058 |
0,43 |
85 |
2,8 |
0,6 |
0.8 |
380 |
7,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
11 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
86 |
2,8 |
0,6 |
0.8 |
380 |
7,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
8 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
87 |
45,8 |
0,95 |
0,31 |
380 |
154,7 |
160 |
ВВГ (3х70) |
25 |
0,265 |
0,0612 |
0,32 |
88 |
45,8 |
0,95 |
0,31 |
380 |
154,7 |
160 |
ВВГ (3х70) |
21 |
0,265 |
0,0612 |
0,28 |
89 |
15 |
0,5 |
0,86 |
380 |
50,6 |
80 |
ВВГ (3х16) |
17 |
1,16 |
0,0675 |
0,17 |
90 |
35 |
0,95 |
0,31 |
380 |
62,2 |
80 |
ВВГ (3х16) |
13 |
1,16 |
0,0675 |
0,43 |
91 |
24 |
0,95 |
0,31 |
380 |
42,6 |
45 |
ВВГ (3х6) |
9 |
3,09 |
0,090 |
0,35 |
92 |
24 |
0,95 |
0,31 |
380 |
42,6 |
45 |
ВВГ (3х6) |
15 |
3,09 |
0,090 |
0,43 |
Продолжение таблицы 4
№ потр |
Рном, кВт |
cosφ |
sinφ |
Uн, В |
Iном, А |
Iдоп, А |
Кабель |
L, м |
r0, мОм/м |
х0, мОм/м |
ΔU, % |
93 |
22 |
0,95 |
0,31 |
380 |
39,1 |
45 |
ВВГ (3х6) |
11 |
3,09 |
0,090 |
0,32 |
94 |
22 |
0,95 |
0,31 |
380 |
39,1 |
45 |
ВВГ (3х6) |
8 |
3,09 |
0,090 |
0,44 |
95 |
22 |
0,95 |
0,31 |
380 |
39,1 |
45 |
ВВГ (3х6) |
19 |
3,09 |
0,090 |
0,43 |
96 |
19 |
0,95 |
0,31 |
380 |
33,8 |
45 |
ВВГ (3х6) |
16 |
3,09 |
0,090 |
0,28 |
97 |
19 |
0,95 |
0,31 |
380 |
33,8 |
45 |
ВВГ (3х6) |
13 |
3,09 |
0,090 |
0,37 |
98 |
15 |
0,5 |
0,86 |
380 |
50,6 |
80 |
ВВГ (3х16) |
21 |
1,16 |
0,0675 |
0,34 |
99 |
15 |
0,5 |
0,86 |
380 |
50,6 |
80 |
ВВГ (3х16) |
28 |
1,16 |
0,0675 |
0,52 |
100 |
2,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
3,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
23 |
1,16 |
0,058 |
0,43 |
101 |
2,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
3,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
20 |
1,16 |
0,058 |
0,44 |
102 |
2,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
3,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
17 |
1,16 |
0,058 |
0,35 |
103 |
2,2 |
0,95 |
0,31 |
380 |
3,9 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
14 |
1,16 |
0,058 |
0,37 |
104 |
5 |
0,7 |
0,7 |
380 |
12,1 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
10 |
1,16 |
0,058 |
0,32 |
105 |
3,5 |
0,7 |
0,7 |
380 |
6,3 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
15 |
1,16 |
0,058 |
0,39 |
106 |
3,5 |
0,7 |
0,7 |
380 |
6,3 |
19 |
ВВГ (3х1,5) |
20 |
1,16 |
0,058 |
0,41 |
Кабели для питания распределительных пунктов выбираются по нагреву номинальным током нагрузки РП, т.к. потребители, подключенные к РП, работают совместно.
Таблица 5. Выбор кабелей, питающих РП
№ РП |
Sp, кВА |
Uн, В |
Iр, А |
Iдоп, А |
Кабель |
L, м |
r0, мОм/м |
х0, мОм/м |
ΔU, % |
1 |
112,67 |
380 |
162,6 |
165 |
ААШв (4х50) |
6.7 |
0.208 |
0.079 |
0,23 |
2 |
100,11 |
380 |
144,4 |
165 |
ААШв (4х50) |
3.4 |
0.208 |
0.079 |
0,44 |
3 |
107,5 |
380 |
155,1 |
165 |
ААШв (4х50) |
34.2 |
0.208 |
0.079 |
0,37 |
4 |
36,37 |
380 |
52,4 |
95 |
ААШв (4х35) |
15 |
0.894 |
0.064 |
0,29 |
5 |
98,76 |
380 |
142,5 |
165 |
ААШв (4х50) |
16.3 |
0.208 |
0.079 |
0,11 |
6 |
217,35 |
380 |
313,6 |
345 |
ААШв(4х185) |
41.4 |
0.169 |
0.079 |
0,26 |
7 |
102,7 |
380 |
148,23 |
165 |
ААШв (4х50) |
7.3 |
0.208 |
0.079 |
0,41 |
8 |
103,17 |
380 |
148,9 |
165 |
ААШв (4х50) |
12.7 |
0.208 |
0.079 |
0,12 |
9 |
124,6 |
380 |
182,44 |
200 |
ААШв (4х70) |
25.3 |
0,189 |
0,075 |
0,24 |
10 |
212,9 |
380 |
307,29 |
345 |
ААШв(4х185) |
24.6 |
0.169 |
0.079 |
0,31 |
11 |
102,35 |
380 |
147,7 |
165 |
ААШв (4х50) |
44 |
0.208 |
0.079 |
0,39 |
5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТОКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
Расчет токов КЗ выполняется с целью проверки коммутационной аппаратуры на динамическую стойкость, чувствительность и селективность действия защит.
Расчет произведем для потребителя № 87, т.к. он является самым мощным электроприемником, и для потребителя № 3, т.к. он является самым удаленным.
Рис.1. Исходная схема для расчета токов короткого замыкания
Исходные данные для расчета:
Система снабжения: Uнн.ср = 0.4 кВ;
Трансформатор Т: Sн.тр = 400 кВА; Uк = 4.5%; ΔРк = 0.83 кВт.
Линия W1: ААШв(4х50); r0 = 0.208 мОм/м; х0 = 0.079 мОм/м; L = 6,7 м.
Линия W2: ВВГ (3х6); r0 = 3,09 мОм/м; х0 = 0.090 мОм/м; L = 35 м.
Линия W3: ААШв (4х70); r0 = 0.189 мОм/м; х0 = 0.075 мОм/м; L = 25.3 м.
Линия W4: ВВГ (3х70); r0 = 0.265 мОм/м; х0 = 0.061 мОм/м; L = 25 м.
Выключатель QF1: Iн = 630 А.
Выключатель QF2: Iн = 250 А.
Выключатель QF3: Iн = 100 А.
Выключатель QF4: Iн = 400 А.
Выключатель QF5: Iн = 160 А.
Токарный станок: Рн = 12,5 кВт; Iн = 37,15 А; сosφ = 0,6
Печь сопротивления: Рн = 45.8 кВт; Iн = 154.7 А; сosφ = 0.95.
Рис.2.
Схема замещения.
Найдем параметры схемы замещения.
Индуктивное сопротивление системы:
(32)
где Iном.откл – номинальный ток отключения выключателя на стороне ВН.
мОм
Сопротивление трансформаторов:
(33)
(34)
мОм
мОм
Сопротивление линий:
(35)
(36)
мОм
мОм
мОм
мОм
мОм
мОм
мОм
мОм
Сопротивления автоматических выключателей:
RQF1 = 0.25 мОм; ХQF1 = 0.07 мОм;
RQF2 = 1.2 мОм; ХQF2 = 0.6 мОм;
RQF3 = 2.15 мОм; ХQF3 = 1.2 мОм;
RQF4 = 0.65 мОм; ХQF4 = 0.17 мОм;
RQF5 = 2.15 мОм; ХQF5 = 1.2 мОм;
Переходные сопротивления неподвижных контактных соединений:
Rк1 = 0.022 мОм
Rк2 = 0.027 мОм
Rк4 = 0.027 мОм
(37)
мОм
мОм
Сопротивление дуги:
(38)
где Uд – падение напряжения на дуге, кВ;
Iк.max(3) – максимальный ток КЗ, А.
Uд = Ед · Lд (39)
где Ед – напряженность в стволе дуги, при Iк.max(3) > 1000 А. Ед = 1.6 В/мм;
Lд – длина дуги, мм.
Iк.max(3)
=
(40)
где Х∑, R∑ - суммарное индуктивное и активное сопротивление прямой последовательности до точки КЗ со стороны системы.
Минимальный ток КЗ определяется по выражению
Iк.max(3)
=
(41)
Ударный ток определяется по формуле:
iуд
=
·
Iк.max(3)
· Куд
(42)
где Куд – ударный коэффициент.
(43)
(44)
где f – частота сети.
Для точки К1:
Х∑к1 = Хс + Хтр + ХQF1 (45)
R∑к1 = Rк1 + Rтр + RQF1 (46)
Х∑к1 = 0.8 + 18 + 0.07 = 18.87 мОм
R∑к1 = 0.022 + 0.83 + 0.22 = 1.07 мОм
Iк1.max(3)
=
кА
Расстояние между фазами проводника «а» для КТП с трансформаторами мощностью 400 кВА составляет 60 мм, т.к. а > 50 мм, то Lд = а = 60 мм.
Uд = 1.6 · 60 = 96 В
мОм
Iк1.min(3)
=
кА
Найдем ударный ток:
c
iуд = · 12.2 · 2.19 = 37.78 кА.
Расчеты для остальные точек КЗ сводим в таблицу 6
Таблица 6 Расчетные данные
№ |
Х∑к,мОм |
R∑к1,мОм |
Iк.max(3),кА |
Uд,В |
|
Iк.min(3),кА |
|
iуд,кА |
2 |
20.75 |
5.68 |
|
17.92 |
|
|
1 |
15.17 |
3 |
23,45 |
8,4 |
9,89 |
17,92 |
1,66 |
6,65 |
1 |
15.17 |
4 |
20.53 |
6.03 |
10,79 |
17,92 |
1,66 |
10,53 |
1 |
15,25 |
5 |
22,35 |
8,9 |
9,54 |
19,92 |
1,66 |
5,16 |
1 |
15.25 |
,мОм
Токи однофазного КЗ в сетях с напряжением до 1 кВ, как правило, являются минимальными. По их величине проверяется чувствительность защитной аппаратуры.
Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ Iк(1) определяется по формуле:
(47)
где Z∑(1) – полное сопротивление питающей системы, трансформатора, а
также переходных контактов точки однофазного КЗ;
Zп – полное сопротивление петли фаза – ноль от трансформатора до
точки КЗ.
Z∑(1)
=
(48)
где Хт1, Хт2, Rт1, Rт2 – соответственно индуктивные и активные
сопротивления прямой и обратной последовательности силового
трансформатора;
Хт0, Rт0 - соответственно индуктивные и активные сопротивления
нулевой последовательности силового трансформатора.
Z∑(1)=
мОм
Значение тока однофазного КЗ в точке К2:
Zп = Zпw1 = 0.22 · 16.3 = 3.62 мОм
кА
Значение тока однофазного КЗ в точке К3:
Zп = Zпw1+ Zпw2 = 0.22 · 16.3 + 0.27 · 37 = 13.68 мОм
кА
Значение тока однофазного КЗ в точке К4:
Zп = Zпw3 = 0.18 · 25.3 = 4.55 мОм
кА
Значение тока однофазного КЗ в точке К5:
Zп = Zпw3+ Zпw4 = 0.18 · 25.3 + 0.27 · 10 = 7.25 мОм
кА
6. ВЫБОР ЗАЩИТНОЙ И КОММУТАЦИОННОЙ АППРАТУРЫ
Условия выбора и проверки автоматических выключателей:
1. По напряжению:
(49)
2. По номинальному току:
(50)
По отстройке от пиковых токов:
(51)
где Iсо – ток срабатывания отсечки, А;
Кн – коэффициент надежности;
Iпик – пиковый ток, А.
По условию защиты от перегрузки:
(52)
По времени срабатывания:
tсо > tc.о.в + Δt (53)
где tсов – собственное время отключения выключателя;
Δt – ступень селективности.
По условию стойкости к токам КЗ:
ПКС
(54)
где ПКС – предельная коммутационная способность
По условию чувствительности:
(55)
где Кр – коэффициент разброса срабатывания отсечки, Кр = 1.4 – 1.5.
Вводной автоматический выключатель QF1 выбирается на номинальный ток трансформатора с учетом коэффициента перегрузки 1.4 двухтрансформаторной подстанции.
Iн.тр
=
А
Выбираем автоматический выключатель: А3796Б
Iн.в = 630 А; Iн.расц = 500 А; Icо = 2500 А, ПКС = 65 кА
1. 660 В > 380 В
2. Iн.в = 630 А > Iн.тр = 608 А
3. Кн · Iпик = 1.5 · 608 = 912 Icо = 2500 А > 912 А;
4. Iс.п = 1.2 · 500 = 600 А
1.4 · Iн.расц = 1.4 · 500 = 700 А
600 < 700 А
5. tсо = 0.1 + 0.25 = 0.35 с
6. ПКС = 65 кА > iуд.КЗ = 37.78 кА
7.
В качестве выключателя QF2 выбираем автоматический выключатель марки А3734С
Iн.в.
= 250 А;
Iн.расц.
= 250 А;
;
ПКС = 50 кА.
1. 660 В > 380 В
2. Iн.в = 250 А = IРП5 = 250 А
3. Кн · Iпик = 1.5 · 240 = 360А Icо = 5 · 250 = 1250 А > 360 А;
4. Iс.п = 1.2 · 250 = 300 А
1.3 · Iн.расц = 1.3 · 250 = 325 А
300 А < 325 А
5. tсо = 0.1с
6. ПКС = 50 кА > iуд.КЗ = 15.17 кА
7.
В качестве выключателя QF3 выбираем автоматический выключатель марки А3712Б
Iн.в.
= 100 А;
Iн.расц.
= 100 А; Icо
А; ПКС = 75 кА.
К нему подключен трансформатор сварочный: Рн = 35 кВт, Iн.пс = 135.4 А
1. 660 В > 380 В
2. Iн.в = 100 А > Iн.тс = 37,15 А
3. Кн · Iпик = 1.5 · 37,15 = 55,7 А Icо = 630 А > 55,7 А;
4. Iс.п = 1.2 · 100 = 120 А
1.3 · Iн.расц = 1.3 · 100 = 130 А
120 А < 130А
5. tсо = 0.02с
6. ПКС = 75 кА > iуд.КЗ = 15.17 кА
7.
В качестве выключателя QF4 выбираем автоматический выключатель марки А3736Б
Iн.в. = 400 А; Iн.расц. = 400 А; ; ПКС = 65 кА.
1. 660 В > 380 В
2. Iн.в = 400 А = IШР = 400 А
3. Кн · Iпик = 1.5 · 273 = 409.5А Icо = 5 · 400 = 2000 А > 409.5 А;
4. Iс.п = 1.2 · 400 = 480 А
1.3 · Iн.расц = 1.3 · 400 = 520 А
480 А < 520 А
5. tсо = 0.1с
6. ПКС = 65 кА > iуд.КЗ = 15.25 кА
7.
В качестве выключателя QF5 выбираем автоматический выключатель марки А3712Б
Iн.в. = 160 А; Iн.расц. = 160 А; Icо А; ПКС = 75 кА.
К нему подключен трансформатор сварочный: Рн = 45.8 кВт; Iн = 154.7 А
1. 660 В > 380 В
2. Iн.в = 160 А > Iн.пс = 154.7 А
3. Кн · Iпик = 1.5 · 154.7 = 232.05 А Icо = 630 А > 232.05 А;
4. Iс.п = 1.2 · 160 = 192 А
1.3 · Iн.расц = 1.3 · 160 = 208 А
192 А < 208 А
5. tсо = 0.02с
6. ПКС = 75 кА > iуд.КЗ = 15.25 кА
7.
Карта селективности представляет собой совокупность защитных характеристик, построенных в логарифмическом масштабе, в осях тока и времени. На карту нанесены значения пиковых токов нагрузки в характерных точках сети, а также значения токов КЗ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения курсового проекта были приобретены навыки расчета, выбора, построения схем электроснабжения предприятия. Были произведены расчет силовой и осветительной нагрузки, выбор числа и мощности цеховых трансформаторов на основе технико – экономического сопоставления вариантов, выбор схемы распределения энергии, выбор распределительных пунктов и кабельных линий, расчет токов короткого замыкания, выбор коммутационно – защитной аппаратуры, построена карта селективности. Также были начерчены план расположения оборудования и план и разрез комплектной РП.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок. – СПб.: Издательство ДЕАН,
2005. – 464 с.
2. Потребители электрической энергии: Методические указания к
курсовому проекту. – Вологда: ВоГТУ, 2005. – 40с.
3. Старков Л.Е. Проектирование цехового электроснабжения: Учеб.
пособие / Старков Л.Е, – 3 изд. Испр и доп. – Вологда, 2003. – 175 с.
4. Быстрицкий Г.Ф. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: Учеб.
Пособие для вузов / Быстрицкий Г.Ф,– М.: Издательский дом
«Академия», 2003. – 176 с.