Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему

"Электроснабжение заготовительно-сварочный цех"

СамГТУ.140211.35

Выполнил: студент 4-эт-3

Принял: преподаватель

Лыков Ю.Ф.

Самара 2013

1. Исходные данные для проектирования. Выбор режима нейтрали для цеховой распределительной сети

Категория надежности питания - II.

Среда помещения - нормальная.

Цех работает в две смены, Т_м=4000 часов в год.

Источник питания цеховой ТП - шины ГПП:

Номер вар-та	Номинальное напряжение, кВ	Мощность КЗ, МВА	Расстояние, км	Схема питания	Норм. tgц	Vцп мин	Vцп макс
71	10	300	1,4	Магистр.	0.3	+1%	-2%

Здание цеха выполнено из сборных железобетонных конструкций. Колонны сечением 500 х 500 мм располагаются с шагом 6000 мм (6 м), ширина пролета равна18 м. Высота здания цеха от нулевой отметки до нижнего пояса ферм - 6 м. Количество пролетов 3.

Принимаю, что 3-х фазные сети напряжением свыше 1000 В выполняются 3-х проводными, а сети напряжением до 1000 В 5-х проводными (система TNS).

цех сеть электрический трансформатор

2. Расчет электрических нагрузок в целом по цеху

Расчет электрических нагрузок провожу, используя метод коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм). Предварительно все установленные мощности привожу к ПВ - 100%. В зависимости от коэффициента использования разбиваю все электроприёмники на характерные группы с Ки ? 0,6 и Ки ? 0,6. Коэффициент максимума определяю с помощью эффективного числа электроприёмников.

Нагрузка от электрического освещения определяется предварительно методом удельной мощности на единицу площади.

2.1 Расчет нагрузок однофазных ЭП

№	Наименование ЭП	Кол	Sуст кВт	ПВ %	Sуст 100%	Cosц	tgц	Uн В	Ки
1	Сварочная машина дуговой сварки	12	40	40	25.3	0,7	1.02	380	0,35

Однофазные ЭП следует по возможности равномерно распределить по фазам:

Три одинаковых ЭП - это один трехфазный

Рис.1. Подключение однофазных ЭП.

2.2 Расчет нагрузок в целом по цеху

	Наименование ЭП	Кол-во	Руст 1	Руст	Ku	tgц	PСМ	QСМ	nэ	KM	PM	QM
	Первая группа Ku<0.6
17	Станок отрезной	6	7,5	45	0,14	1,73	6,3	10,9
19	Станок отрезной	6	9	54	0,14	1,73	7,56	13,1
20	Нож. гильотинные	3	5,5	16,5	0,14	1,73	2,31	4
24	Пресс гидравлический	18	7	126	0,22	1,17	27,72	32,43
25	Пресс обдирочный	6	10	60	0,17	1,17	10,2	12
30	Сварочная машина дуговой сварки	4	53,1	212	0,35	1,02	74,2	75,7
33	Сварочная машина точеченой сварки	6	36,4	218	0,35	1,33	76,4	101,6
31	Сварочный выпрямитель	6	14	84	0,22	1,17	18,48	21,6
34	Сварочный пресс	7	20	140	0,22	1,17	30,8	36
38	Ковочный пресс	6	11,5	69	0,22	1,17	15,18	17,8
	Итого группа 1	68		1024,5			269,15	325,13	60	1.13	304	Ь 325,13
	Вторая группа Ku>0.6
9	Тепловая завеса	2	3	6	0,7	0,75	4,2	3,15
18	Вентилятор	7	4	28	0,7	0,75	19,6	14,7
44	Печь сопротивления проходная	6	35	210	0,6	0,25	126	31,5
46	Печь сопротивления закалочная	3	20	60	0,6	0,25	36	9
	Итого группа 2	18		304			185,8	58,35			185,8	58,35
	Итого по цеху	86									489,8	383,48

3. Расчет мощности компенсирующих устройств (КУ), выбор количества и мощности понижающих трансформаторов цеховой ТП, выбор рационального варианта размещения КУ

Варианты минимальной мощности цеховых трансформаторов:

,

где Кз - максимальный коэффициент загрузки трансформатора принимается Кз = 0,6 - 0,8 для 2-х трансформаторных подстанций (ТП) или

Кз = 0,7 - 0,9 для однотрансформаторных ТП.

1. Однотрансформаторная ТП

. Выбирается Sн = 630 кВА.

2. Двухтрансформаторная ТП

. Выбираем Sн = 2 х 400 кВА.

При нормативном tgцн = 0.3 максимальная мощность, поступающая из энергосистемы

Требуемая мощность конденсаторной батареи

Вариант 1: один трансформатор 630 кВА.

Максимальная реактивная мощность, которую может пропустить трансформатор

Вариант 1а - всю реактивную мощность 383,48 квар, потребляемую на стороне НН, трансформатор пропустить не может. Поэтому на стороне ВН устанавливаем лишь часть конденсаторной батереи:

(Примечание: для КБ номинального напряжения 6 - 10 кВ это очень низкая мощность). При этом Qт = 285,63 квар.

Рис.2. 1а:- вариант ТП 1х630кВА, часть КБ на стороне ВН, вторая часть - на стороне НН.

Вариант 1б - КБ полностью установлена на стороне НН.



Рис.3. 1б - вариант ТП 1х630кВА, КБ - на стороне НН .

Мощность КБ в варианте 1б:

Вариант 2: два трансформатора по 400 кВА.

Максимальная реактивная мощность, которую могут пропустить трансформаторы

Вариант 2а: КБ полностью установлена на стороне ВН.

Следовательно принимаем



Рис.4. Вариант 2а: ТП 2х630кВА, размещения КБ - на стороне ВН.

Вариант 2б: КБ полностью установлена на стороне НН.

Рис.5. Вариант ТП и размещения КБ 2б.

Qт = 146,94 квар, Qвв = 0,

Технико-экономический расчет сравнения вариантов.

Расчетные затраты по варианту

,

Где - затраты на КБ НН, не зависящие от ее мощности.

- затраты на 1 Мвар КБ НН.

- затраты на КБ ВН, не зависящие от ее мощности.

- затраты на 1 Мвар КБ ВН.

- стоимость электроэнергии.[46]

Вариант 1а.

Трансформатор ТМЗ 630/10, ?Рк = 7,6 кВт, ?Рх = 1,05 кВт.

Проходная КТП 1 х 630 кВА (для магистральной схемы питания 10 кВ) со шкафом ввода ВН (шкаф УВН) стоит Кт = 303 тыс руб. (без шкафа УВН)

Приведенные затраты Зт = е * Кт = 0,2 * 267 = 53,4 тыс/(руб*год).

Где е = 0,2 - нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений.

Приведенные затраты по варианту 1а: Qнв = 0,09785Мвар, Qвв = 0,13869 Мвар,

З = 7 + 40 * 0,09785 + 18 + 20 * 0,13869 + 3,196 * 7,2 + 53,4 = 108,1 тыс. руб./год.

Вариант 1б.

Qнв = 0,23654 Мвар, Qвв = 0, Qт = 146,94 квар.

Потери мощности в трансформаторе

Приведенные затраты по варианту 1б:

З = 7 + 40 * 0,23654 + 3,196 * 6,05 + 53,4=89,2 тыс. руб./год

Вариант 2а.

Двухтрансформаторная проходная КТП 2 х 630 кВА стоит Кт = 2 * 280= 560 тыс руб.

Приведенные затраты Зт = е * Кт = 0,2 * 560 = 112 тыс/(руб*год).

Qвв = 208 квар, Qт = 383,48 квар, Qнв = 0 квар.

Мощность, передаваемая через один трансформатор: Рт1 = 244,9 кВт, Qт1 = 191,74 квар.

Каталожные данные трансформатора ТМЗ 400/10:

?Рк = 5,5 кВт, ?Рх = 0,88 кВт.

Потери мощности в одном трансформаторе:

Потери мощности в двух трансформаторах: ?Рт = 2 * 4,2 = 8,41 кВт

Приведенные затраты по варианту 2а:

З = 18 + 20 * 0,208 + 3,196 * 8,41 + 112 = 161 тыс. руб/год.

Вариант 2б.

Qвв = 0 квар, Qт = 146,94 квар, Qнв = 236,54 квар

Потери мощности в одном трансформаторе:

Потери мощности в двух трансформаторах: ?Рт = 2 * 3,13 = 6.28 кВт.

Приведенные затраты по варианту 2а:

З = 7 + 40 * 0,23654 + 3,196 * 3,13 + 112= 138,44 тыс. руб/год.

Наименьшие затраты (89,2 тыс руб/год) соответствуют варианту 1б.

Выбираем комплектную конденсаторную установку УКМ 58-04-402-67 УЗ

УК - установка конденсаторная,

М - автоматически регулируемая по реактивной мощности,

58 - заводской номер схемы,

0,4 - номинальное напряжение, кВ,

402 - номинальная мощность, квар,

67 - мощность ступени регулирования (мощность секции), квар,

У - климатическое исполнение (для умеренного климата),

З - категория размещения (3 - помещение без искусственного климата).

4. Выбор местоположения цеховой ТП, определение схемы и конфигурации цеховой распределительной сети

Минимальные приведенные затраты на распределительную цеховую эл.сеть НН имеют место при размещении ТП в центре электрических нагрузок (ЦЭН), координаты которого определяются по формулам

,

где - установленная мощность i-того ЭП,

Xi, Yi - координаты i-того ЭП относительно произвольно назначенных осей координат.

Разместить цеховую ТП В центре нагрузок часто не удается из-за размещенного там технологического оборудования. В этом случае нужно стремиться разместить ее на ближайшем к ЦЭН доступном месте.

В данном примере КТП располагается в одном из помещений с ЭП. С помощью магистрального шинопровода, проложенного по нижнему поясу ферм поперек пролетов, питание подается к распределительным шинопроводам, которые монтируются вдоль пролетов и к которым подключаются ЭП. Также от магистрального шинопровода получают питание распределительные силовые пункты (распределительные шкафы).

В выбранной системе координат:



5. Расчет нагрузок на отдельные участки цеховой сети, выбор сечений участков, выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Выбор магистрального шинопровода.

В цеховых распределительных сетях, выполненных по схеме трансформатор-магистраль, сечение магистрального шинопровода выбирают по номинальному току трансформатора с учетом его допустимой перегрузки:

Выбираем магистральный шинопровод ШМА-1250

I =1250 A, Ro = 0.034, Xo = 0.016 Ом/км, сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,086 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 70 кА.

Для КТП 630 выбираем шкаф типа ШНВ-22-УЗ: с выключателем на вводе типа

ВА-55-41, Iн = 1600 А, Iнр = 1280 А, кратность тока отсечки Котс = 7, ток отсечки

Iотс = 8,96 кА, отключающая способность (ПКС) Ics = 80 кА.

Основные типы секций, из которых комплектуется шинопровод: прямая, тройниковая, ответвительная с автоматическим выключателями.

Расчет и выбор распределительного шинопровода ШР1 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
34	Сварочный пресс	3	20	60	0,22	1,17	13,2	15,4
19	Станок отрезной	6	9	54	0,14	1,73	7,56	13,1
24	Пресс гидравлический	3	7	21	0,22	1,17	4,62	5,4
38	Ковочный пресс	6	11,5	9	0,22	1,17	1,98	2,3
Итого по группе 1	18		144			27,36	36,2	10	1,3	35,5	36,2
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
18	Вентилятор	3	4	12	0,7	0,75	8,4	6,3
9	Тепловая завеса	1	3	3	0,7	0,75	2,1	1,58
Итого по группе 2	4		15			10,5	7,88			10,5	7,88
Итого по ШРА 1	22					37,86	44,8			46	44,08

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4-250.

I =250 A, Ro = 0,21, Xo = 0,21 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 15 кА [27], сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,56 Ом/км, [каталог завода-изготовителя] .

Автоматический выключатель к распределительному шинопроводу установленный в ответвительной секции магистрального шинопровода:

Iн > = Ip, ВА-51-35, Iн = 250 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >96,9 А,

Iнр = 160 А, кратность тока отсечки Котс = 12, ток отсечки Iотс = 160 * 12 = 1920 А, отключающая способность (ПКС) Ics = 18 кА.

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: \1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Среди ЭП можно выделить сварочный пресс Рн =20 кВт, Uн = 380 В, КПД = 0,9, Cosцн= 0.85,Кп = 6.

Его номинальный ток.

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 96,9 + (6 - 1) * 39,8 = 295,9 .

Расчетный пиковый ток составляет 295,9, 1,3 * 295,9 < 1920 А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к распределительному шинопроводу.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами.

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем кабель АВВГ (3 х95) с Iдд = 170 А.

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки):

Iз <= Кз * Iдд,

Где нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 150, Iдд =170, 150 <= 1* 170, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчет и выбор распределительного шинопровода ШР2 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
30	Однофазный сварочный станок дуговой варки	1	53,1	53,1	0,35	1,02	18,6	18,96
19	Станок отрезной	3	9	27	0,14	1,73	3,78	6,54
20	Ножницы гильотинные	3	5,5	16,5	0,14	1,73	2,31	4
24	Пресс гидр.	6	7	42	0,22	1,17	9,24	10,8
31	Сварочный выпрямитель	3	14	42	0,22	1,17	9,24	10,8
Итого по группе 1			180,6			43,17	51,1	4	1,2	51,72	51,1
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
Итого по группе 2
Итого по ШРА 2			180,6			43,1	51,1			51,72	51,1

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4-250.

I =250 A, Ro = 0,21, Xo = 0,21 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 15 кА [27], сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,56 Ом/км, [каталог завода-изготовителя]

Автоматический выключатель к распределительному шинопроводу установленный в ответвительной секции магистрального шинопровода :

Iн > = Ip, ВА-51-35, Iн = 250 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >110,6 А,

Iнр = 160 А, кратность тока отсечки Котс = 12, ток отсечки Iотс = 160 * 12 = 1920 А, отключающая способность (ПКС) Ics = 18 кА.

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: 1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Среди ЭП можно выделить однофазную сварочную машину дуговой сварки Рн =53,1 кВт, Uн = 380 В, Кп = 6.

Его номинальный ток.

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 110,6 + (6 - 1) * 135 = 785,6 А .

Расчетный пиковый ток составляет 785,6 А, 1,3 * 785,6 < 1920А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к распределительному шинопроводу.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами.

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем кабель АВВГ (3 х95) с Iдд = 170 А.

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки): Iз <= Кз * Iдд, где

нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 150, Iдд =170, 150 <= 1* 170, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчет и выбор распределительного шинопровода ШР3 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
25	Пресс обдирочный	3	10	30	0,17	1,17	5,1	6
30	Однофазная сварочная машина дуговой сварки	2	53,1	106,2	0,35	1,02	37,17	37,91
17	Станок отрезной	3	7,5	22,5	0,14	1,73	3,15	5,45
Итого по группе 1	8		158,7			47,72	49,36	8	1,1	52,1	49,36
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
44	Печьсопротивления проходная	6	35	210	0,6	0,25	126	31,5
18	Вентилятор	1	4	4	0,7	0,75	2,8	2,1
Итого по группе 2	7		214			128,8	33,6			128,8	33,6
Итого по ШРА 3										180,9	82,96

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4-400.

I =400 A, Ro = 0,15, Xo = 0,17 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 25 кА [27], сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,46 Ом/км.

Автоматический выключатель к распределительному шинопроводу установленный в ответвительной секции магистрального шинопровода :

Iн > = Ip, ВА-51-37, Iн = 400 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >302,7 А,

Iнр = 320 А, кратность тока отсечки Котс = 10, ток отсечки Iотс = 320 * 10 = 3200 А, отключающая способность (ПКС) Ics = 25 кА.

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: 1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Среди ЭП можно выделить однофазную сварочную машину дуговой сварки Рн =53,1 кВт, Uн = 380 В, Кп = 6.

Его номинальный ток.

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 302,7 + (6 - 1) * 135 = 977,7 А .

Расчетный пиковый ток составляет 977А, 1,3 * 977 < 3200 А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к распределительному шинопроводу.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами.

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем два параллельных кабеля АВВГ 2 х (3 х 95+1х70) с Iдд = 170 А. Полная пропускная способность двух кабелей составляет Iдд = 2 * 170 = 340 А.

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки):

Iз <= Кз * Iдд,

Где нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 320, Iдд = 340, 320 < 1* 340, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчет и выбор распределительного шинопровода ШР4 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
25	Пресс обдирочный	3	10	30	0,17	1,17	5,1	6
24	Пресс гидравлический	9	7	63	0,22	1,17	13,86	16,2
30	Однофазная сварочная машина дуговой сварки	1	53,1	53,1	0,35	1,02	18,6	18,96
31	Сварочный выпрямитель	3	14	42	0,22	1,17	9,24	11
Итого по группе 1	18		188,1			46,8	52,16		1,1	51,48	52,16
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
Итого по группе 2
Итого по ШРА 4			188,1			46,8	52,16			51,48	52,16

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4-250.

I =250 A, Ro = 0,21, Xo = 0,21 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 15 кА [27], сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,56 Ом/км.

Автоматический выключатель к распределительному шинопроводу установленный в ответвительной секции магистрального шинопровода :

Iн > = Ip, ВА-51-35, Iн = 250 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >111,47 А,

Iнр = 160 А, кратность тока отсечки Котс = 12, ток отсечки Iотс = 160 * 12 = 1920 А, отключающая способность (ПКС) Ics = 18 кА.

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: 1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Среди ЭП можно выделить однофазную сварочную машину дуговой сварки Рн =53,1 кВт, Uн = 380 В, Кп = 6.

Его номинальный ток.

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 111,47+ (6 - 1) * 135 = 768,47 А .

Расчетный пиковый ток составляет 768,47 А, 1,3 * 768,47< 1920 А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к распределительному шинопроводу.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами.

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем кабель АВВГ (3 x 95) с Iдд = 170 А.

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки):

Iз <= Кз * Iдд,

Где нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 170, Iдд =170, 170 < =1* 170, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчет и выбор распределительного шинопровода ШР5 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
33	Сварочнаямашина точеченой сварки	6	36,4	218	0,35	1,33	76,4	101,6
Итого по группе 1			218			76,4	101,6	3	1,1	84,04	101,6
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
18	Вентилятор	3	4	12	0,7	0,75	8,4	6,3
46	Печь сопротивления закалочная	3	32	96	0,6	0,25	57,6	14,4
Итого по группе 2			108			66	20,7			66	20,7
Итого по ШРА 5										150,04	122,3

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем распределительный шинопровод ШРА-4-400.

I =400 A, Ro = 0,15, Xo = 0,17 Ом/км, динамическая стойкость iдин = 25 кА [27], сопротивление петли фаза - ноль Zф-о =0,46 Ом/км.

Автоматический выключатель к распределительному шинопроводу установленный в ответвительной секции магистрального шинопровода :

Iн > = Ip, ВА-51-37, Iн = 400 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >294 А,

Iнр = 320 А, кратность тока отсечки Котс = 10, ток отсечки Iотс = 320 * 10 = 3200 А, отключающая способность (ПКС) Ics = 25 кА.

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: 1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Среди ЭП можно выделить сварочную машину точечной сварки Sн =56 кВт, Uн = 380 В, КПД = 0,9, Cosцн= 0.65, Кп = 4.

Его номинальный ток:

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 294.4 + (4- 1) * 157.4 = 736.5 А .

Расчетный пиковый ток составляет 736.5 А, 1,3 * 736.5< 3200 А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к распределительному шинопроводу.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами.

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем кабель АВВГ 2 х (3 х 95 + 1 х 70) с Iдд = 170 А. Полная пропускная способность двух кабелей равна 2*170 = 340 А

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки):

Iз <= Кз * Iдд,

Где нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 340, Iдд =340, 340 < 1* 340, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчет и выбор распределительного пункта РП1 и ответвления к нему от магистрального шинопровода.

№ Э.П	Наименование Э. П.	n	Руст1	Руст	Ки	tgФ	Рсм кВт	Qсм кВАр	nэ	Км	Рм кВт	Qм кВАр
Ки ? 0,6 ( группа 1 )
34	Сварочный пресс	4	20	80	0,22	1,17	17,6	20,6
Итого по группе 1			140			17,6	20,6		1,32	23,23	20,6
Ки ? 0,6 ( группа 2 )
Итого по группе 2
Итого по ПР1	4					17,6	20,6			23,23	20,6

Полная мощность

Расчетный ток шинопровода

Выбираем шкаф для силовых установок переменного тока ПР 85-01-054.

Номинальный ток вводного автомата 160 А, номинальный ток шкафа 144 А.

Количество автоматов на отходящих линиях-3 однополюсных и 5 трехполюсных автоматов .

Автоматический выключатель к РП1:

Iн > = Ip, ВА -51-31, Iн = 100 А, номинальный ток расцепителя Iнр > Ip, Iнр >47,23 А,

Iнр = 80 А, кратность тока отсечки Котс = 10, ток отсечки Iотс = 80 * 10 = 800 А,

Проверка несрабатывания отсечки при пиковом токе: 1,3 * Iпик <= Iотс:

Пиковый ток группы ЭП Iпик = Iр + (Кп - 1) * Iн макс, где

Iр - расчетный ток группы,

Кп - кратность пускового тока самого мощного ЭП,

Iн макс - номинальный ток самого мощного ЭП.

Сварочный пресс Рн =20 кВт, Uн = 380 В, КПД = 0,9, Cosцн= 0.85,Кп = 6.

Его номинальный ток.

При этом пиковый ток группы составляет Iпик = 47,23 + (6 - 1) * 39,8 = 246,23 А .

Расчетный пиковый ток составляет 246,23 А, 1,3 * 246,23 < 800 А, что говорит о том, что в момент пуска самого мощного ЭП при работающих остальных ЭП группы, отсечка автоматического выключателя не сработает (не будет ложного отключения).

Выбор сечения кабельной линии ответвления от магистрального к РП1.

Кабель АВВГ (алюминиевые жилы, изоляция жил и оболочка из ПВХ, без защитного покрова - голый) проложен открыто по стенам и конструкциям здания с крепленим скобами [40].

При Тм < 5000 часов в год, сеть напряжением ниже 1000 В, в соответствии с ПУЭ сечение проводников должно выбираться по нагреву рабочим током.

По соответствующей таблице длительно допустимых токов выбираем сечение по трем нагруженным жилам по условию Iдд >= Iр.

Выбираем кабель АВВГ (4 х35) с Iдд = 90 А

Проверка согласования уставки защитного аппарата Iз с выбранным сечением Iдд (наличие защиты от перегрузки):

Iз <= Кз * Iдд,

Где нормативный .

Для автоматов с комбинированным расцепителем, кабели с изоляцией из ПВХ, нормативный Кз = 1.

Iз = 80, Iдд =90, 80 < 1* 90, условие соблюдается - это означает, что в случае перегрузки кабеля, он будет успешно защищен расцепителем с обратно зависимой от тока характеристикой (тепловым расцепителем).

Расчеты и выбор проводов ответвлений к ЭП и аппаратов защиты ответвлений.

№ ЭП	Наимен. ЭП	Ном. мощн	Iн А	Iпик А	Iдд А	Марк пров.	Fкв Мм	Спос. прокл	Авт выкл	Iнр А	Iотс А
9	Тепловая завеса	3	5,96	36	19	АПВ	2,5	труба	ВА 57-35	16	192
18	Вентилятор	4	8	48	19	АПВ	2,5	труба	ВА 57-35	16	192
17	Станок отрезной	7,5	15	90	80	АПВ	25	труба	ВА 57-31	25	300
19	Станок отрезной	9	18	106	85	АПВ	25	труба	ВА 57-31	25	300
20	Нож. гил.	5,5	11	66	42	АПВ	8	труба	ВА 57-31	25	300
24	Пресс гидравлический	7	14	104	42	АПВ	8	труба	ВА 57-31	25	300
25	Пресс обдирочный	10	19,9	119,4	28	АПВ	4	труба	ВА 57-31	25	300
30	Сварочная машина дуговой сварки	53,1	139,7	558,8	150	АПХ	70	труба	ВА 57-35	125	1500
33	Сварочная машина точеченой сварки	36,4	96	384	120	АПХ	50	труба	ВА 57-35	100	1200
31	Сварочный выпрямитель	14	21	126	32	АПВ	6	труба	ВА 57-31	25	300
34	Сварочный пресс	20	39,8	238,8	60	АПХ	16	труба	ВА 57-35	50	600
38	Ковочный пресс	11,5	22,9	137,4	28	АПВ	6	труба	ВА 57-31	25	300
44	Печь сопротивления закалочная	35	53	318	80	АПВ	25	труба	ВА 57-31	63	756
46	Печь сопротивления проходная	20	30,4	30,4	80	АПВ	25	труба	ВА 57-31	63	756

ЭП 9 - Тепловая завеса, приводимая в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 5,96 * 6 = 36 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабель АПВ 4х2,5 c Iдд = 19 А. Способ прокладки - в трубе.

Автоматический выключатель ВА 57-35 Iна = 250 А, номинальный ток расцепителя Iнр >= Iн, Iнр = 16 А, ток отсечки Iотс = 192 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 16 < 19 А.

ЭП 18 - Вентилятор, приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 8 * 6 = 48 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабель АПВ 4х2,5 c Iдд = 19 А. Способ прокладки - в трубе.

Автоматический выключатель ВА 57-35 Iна = 250 А, номинальный ток расцепителя Iнр >= Iн, Iнр = 16 А, ток отсечки Iотс = 192 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 16 < 19 А.

ЭП 17 - Станок отрезной, приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 15 * 6 = 90 А.

В системе TNS ответвление будет трехпроводным

Выбираем кабель АПВ 3х25 c Iдд = 80 А. Способ прокладки - в трубе.

Автоматический выключатель ВА 57-31 Iна = 100 А, номинальный ток расцепителя Iнр >= Iн, Iнр = 25 А, ток отсечки Iотс = 300 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 25 <. 80 А

ЭП 19 - Станок отрезной, приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 18 * 6 = 106 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным

Выбираем кабель АПВ 5х25 c Iдд = 85 А. Способ прокладки - в трубе

Автоматический выключатель ВА 57-31 Iна = 100 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iн, Iнр = 25 А, ток отсечки Iотс = 300А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 25<. 85 А

ЭП 20 - Нож. гиль. приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 11 * 6 = 66 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабель АПВ 5х8 c Iдд = 42 А. Способ прокладки - в трубе.

Автоматический выключатель ВА 57-31 Iна = 100 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iн, Iнр = 25 А, ток отсечки Iотс = 300 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 25 < 42 А.

ЭП 24 - Пресс гидравлический, приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 14 * 6 = 104 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабель АПВ 5х8 c Iдд = 42 А. Способ прокладки - в трубе.

Автоматический выключатель ВА 57-31 Iна = 100 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iн, Iнр = 25 А, ток отсечки Iотс = 300А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 25 < 42 А

ЭП 25 - Пресс обдирочный, приводимый в движение трехфазным асинхронным электродвигателем, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 19,9 * 6 = 120 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабель АПВ 5х4 c Iдд = 28 А. Способ прокладки - в металлрукаве.

Автоматический выключатель ВА 57-31 Iна = 100 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iн, Iнр = 25 А, ток отсечки Iотс = 300 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 25 < 28 А.

ЭП 30 - Сварочная машина дуговой сварки, номинальный ток

, Кп = 4,

пиковый ток Iпик = 139,7 * 6 = 558,8 А.

В системе TNS ответвление будет трехпроводжной

Выбираем кабель АПХ 2 х70 c Iдд = 150 А. Способ прокладки - в одной трубе

Автоматический выключатель ВА 57-35 Iна = 250 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iр, Iнр = 125 А, ток отсечки Iотс = 1500 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 125<. 150 А

ЭП 33 - Сварочная машина точечной сварки , номинальный ток

, Кп = 4,

пиковый ток Iпик = 96 * 4 = 384 А.

Выбираем кабель АПХ 4х50 c Iдд = 120 А. Способ прокладки - в одной трубе..

Автоматический выключатель ВА 57-35 Iна = 250 А, номинальный ток расцепителя

Iнр >= Iн, Iнр = 100 А, ток отсечки Iотс = 1200 А.

Условие защиты ответвления от перегрузки выполняется, т.к. Iнр < Iдд, 100 < 120 А.

ЭП 31 - Сварочная выпрямитель, номинальный ток

, Кп = 6,

пиковый ток Iпик = 21 * 6 = 126 А.

В системе TNS ответвление будет пятипроводным.

Выбираем кабел...