151512 (ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения), страница 2

Зануление обеспечивает снижение напряжения прикосновения до безопасных значений.

Выбор способа заземления нейтрали определяется.

1. Безопасность обслуживания сети.

2. Надежность электроснабжения электроприемника.

3. Экономичность.

На неповрежденных фазах относительно земли напряжение не повышается и изоляция может быть рассчитана на фазное напряжение, а не на междуфазное напряжение (линейное). Однако при частых однофазных коротких замыканиях возникают тяжелые условия для защитных аппаратов при отключении, что может привести к повреждению обмотки трансформатора.

3-фазные 4-проводные сети обладают меньшей надежностью в сравнении с 3-проводными, так как при однофазных коротких замыканиях на землю требуют немедленного отключения и как следствие наступает перерыв электроснабжения.

Экономичность сетей оценивается стоимостью проводников и затрат на дополнительное оборудование. В данном случае 4 провод ведет к удорожанию сети, но экономичность достигается за счет использования 1 сети для силового и осветительного оборудования.

Опасность поражения персонала электричеством током в сетях с глухозаземленной нейтралью источника питания больше, чем в сетях с изолированной нейтралью, так как имеется электрическая связь токоведущих частей с землей.

В условиях повышения требований электробезопасности можно использовать 3-фазные 3-х проводные сети для внутреннего электроснабжения. Такие сети работают с изолированной нейтралью источника питания на напряжение 380 В.

Расчет электрических нагрузок

Для расчета электрических нагрузок в узлах электроснабжения используют показатели графиков нагрузок, существующих на предприятиях.

P_{p max}- расчетная максимальная нагрузка.

P_см- средняя нагрузка за более нагруженную нагрузку (среднемесячная).

P _уст – установленная мощность определяется как сумма мощностей всех электроприемников, присоединенных к данному узлу.

Все расчетные нагрузки определяются установленной мощности узла (участка, цеха, предприятия).

K_и =P_cм /P_уст

– коэффициент испытания всегда меньше 1, так как электроприемники включаются одновременно, время их включения меньше продолжительности рабочей смены.

K_m = Р_{р max} / P _см

– коэффициенты максимума устанавливают увеличение расчетной нагрузки по отношению к средней сменной.

K_с = Р_{р max} / P _уст

– коэффициент спроса, так как одновременно в работе находится часть электроприемников расчетной меньше, чем установленной мощности оборудования.

В настоящее время вместо Кm в электроустановках до 1000 В ввели коэффициент K _p – коэффициент активной мощности ([3]- Конюхова).

Показатель графиков нагрузок (K_и, K_m, K_c) для существующих предприятий приводится в справочных таблицах для однотипного оборудования или отдельных производств в литературе ([2]- Коновалова, [4]- Ливкин, [9]- Барыгин).

Выбор метода расчета зависит от расположения узла в схеме электроснабжения и от исходных данных на низких уровнях электроснабжения.

Когда имеются сведения о поддельных электроприемниках (мощность, режим работы) используются более точные методы расчета.

P_{c смен} = K_и х P_уст

Р_{р max} = K_m х P _см

На высших и низших уровнях электроснабжения используют те же методы расчетов. При достаточных сведениях используют метод коэффициента спроса (K_с).

На стадии получения технических условий, на электроснабжение предприятий, для определения расчетных ожидаемых нагрузок (требуемой мощности) можно применить методы, основанные на удельных показателях (расходы электроэнергии на единицу производной площади, расходы электроэнергии на 1 работающего).

Классификация электроприемников напряжением до 1 кВ

1. По роду тока.

2. По числу фаз.

3. По режиму работы (кратковременный, продолжительный, повторно-кратковременный).

4. По технологическому назначению электроприемники делятся:

• Механическое оборудование (электродвигатели станков и других технологических механизмов).

• Грузоподъемное оборудование (электро краны, кран балки (тельферы), электротали).

• Внутрицеховой транспорт (ленточные, подвесные, цепные, скрепковые и другие транспортные конвейеры).

• Электро - технологические установки (сварочное оборудование, гальванические, электролизные и другие установки). В группе технологических установок отдельно выделяют электронагревательные установки и электропечи.

• Общепромышленные установки (насосы, компрессоры, вентиляторы).

В продолжительном режиме работают: общепромышленные установки, электропечи и механическое оборудование.

Повторно-кратковременный режим является характерным для грузоподъемных механизмов, внутрицехового оборудования и сварочного оборудования.

Электроприемников напряжением до 1 кВ делят на силовые и осветительные. К осветительным относятся также и слаботочные потребители: системы связи и сигнализации, средство обнаружения пожара, в системах автоматической пожарной сигнализации, комплекса охранных систем. Остальное оборудование относится к силовому.

Рассмотрим на примере РП.

Порядок расчета.

1. Все электроприемники, подключенные к РП разбиваем на группы по технологическому признаку.

Расчеты нагрузок выполняются в виде таблицы, в которой группы электроприемников записываются с учетом технологического назначения и коэффициента использования (группы однотипного оборудования).

2. Далее в таблицу вносится действительное число электроприемников в группе (п), установленная (номинальная) мощность.

Для электроприемников повторно-кратковременного режима указывается мощность, приведенная к продолжительному режиму.

P _ном. =P _пасп. х ПВ (ПВ в единицах)

Далее определяют отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника в группе к наименьшему.

m = P _{ном max} /P _{ном min}

При этом учитывают, что если суммарная мощность одинаковых по мощности «маленьких» электроприемников меньше 5 % от номинальной мощности всей группы, то при определении m, а далее при определении n, эти электроприемники не учитывают.

После того, как сформированы группы электроприемников справочных таблиц литературы [2],[4],[9]. Коэффициенты использования и cos , по которому расчитывается соответственно ему tg. Определив среднесменные активные, реактивные нагрузки определили среднюю активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену для группы электроприемников и для узла РП-1. Далее определяем средневзвешенный коэффициент узла.

Ки ср взв= Рсм узла / Руст узла = 77,3 / 268 = 0,29

А также средневзвешенный коэффициент мощности по соответствующему средневзвешенному tg.

Tg = Qсм узла / Рсм узла = 91,3 / 77,3 = 1,18

При определении эффективного числа электроприемников учитывают следующее:

1,Если m<=, то n=n_э без “маленьких” (<5 %).

2.Если m> и Ки ср взв> 0,2, то n_э= 2Еⁿ₁ Рном / Рном max.

Если n_э > n , то принимают n=n_э без “маленьких” (<5 %).

3. Если m< и Ки ср взв< 0,2, то n_э определяют по таблицам.

Для этого находят Р* = Еⁿ₁Рном1 / Еⁿ₁Рном

n* = n1 / n

Р* - относительная мощность наиболее мощных электроприемников.

Еⁿ₁Рном1 - суммарная номинальная мощность наиболее крупных электроприемников группы n1, номинальная мощность каждого из которых равна или более половины мощности наибольшего электроприемника.

Еⁿ₁Рном - суммарная номинальная мощность всех электроприемников группы n.

n* - относительное число наиболее мощных электроприемников.

Определив Р* и n* по таблицам, находят n_э* .а затем n_э = n_э* * n

Рр max = Рсм * Км

Qp max = Pp max * tgср вз

Q max = Км * Qсм

При Ки <= 0,2 и n_э <= 100

При Ки > 0,2 и n_э < 10 имеем Кмах = 1,1.

В остальных случаях Кмах = 1.

Остальные данные приводятся в сводной таблице расчетных нагрузок.

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП)

В соответствии с требованиями по обеспечению надежности электроснабжения для потребителей 1 категории должно быть 2 источника питания, для второй категории рекомендуется 2 источника питания, но возможно питание и от 1. Потребители 3 категории могут получать питание от 1 источника питания. Цеховые подстанции для электроприемников 1 категории и в большинстве случаев и для 2 категории выполняются 2-х трансформаторными. Однотрансформаторные устанавливаются для потребителей 3 категории и при небольшой мощности 2 категории. Для сокращения номенклатуры складского резерва, мощность трансформатора выбирают из стандартного ряда номинальных мощностей, чтобы на одном предприятии было не более одной, в крайнем случае двух различных мощностей.

Стандартный ряд мощностей, выпускаемых силовых трансформаторов (0,4 кВ), в кВА 100, 160, 250, 400; 630, 1000, 1600, 2500.

Цеховые подстанции размещаются внутри цехов равномерно с максимальным приближением к потребителям, не более 200 метров. Конструктивное исполнение подстанций выбирается с условием окружающей среды, распределения нагрузок и удобства обслуживания. Цеховые подстанции по конструктивному исполнению делятся на:

Встроенные.

Пристроенные.

Отдельно стоящие.

Внутрицеховые.

Конструктивное исполнение подстанций выбирается из условий окружающей среды, с учетом распределения нагрузок и удобства обслуживания.

Резервирование потребителей осуществляется перегрузочной способностью трансформатора при наличие 2 источников и схемы внутризаводских сетей, то есть за счет особенностей присоединения ЦТП к ГПП (10 кВ).

Для использования резервирования по сетям на стороне 10 кВ ЦТП устанавливается распределительное устройство (КРУ – комплектное распределительное устройство), состоящее из выключателя, установленного на выкатной тележке трансформаторов тока, шин, измерительных приборов, изоляторов, устройств релейной защиты, расположенных в шкафу.

Шкаф состоит из 4 отсеков:

1. Отсек высоковольтного выключателя.

2. Отсек релейной защиты и измерительных приборов.

3. Шинный отсек.

4. Кабельных трансформаторов тока и заземляющих ножей.

Также распределительное устройство на ГПП со стороны 10 кВ вместо ячеек КРУ может состоять из ячеек КСО (камера стационарного одностороннего обслуживания), в которой высоковольтный выключатель устанавливается на задней стене шкафа и связан с помощью тяги с приводом, расположенным на внешней стенке шкафа. На внешней стенке шкафа или на противоположной стенке от шкафа размещают устройство релейной защиты и приборы.

Со стороны 10 кВ силового трансформатора устанавливают ЦТП (КТП) устанавливают ВНП (выключатель нагрузки с предохранителями).

Выбор мощности трансформатора осуществляется по расчетной среднемесячной нагрузке. Так как для трансформаторов общего назначения масленых и сухих по ПУЭ допустимы длительные систематические перегрузки в нормальном режиме и длительные перегрузки в послеаварийном режиме.

Виды перегрузок.

1. Суточные – разрешается перегружать трансформаторы в час пик нагрузки, так как обладает инертностью и не успевает нагреться до критической температуры (95⁰С). За это время не происходит старение изоляции обмоток трансформатора и масла.

2. Годовые – разрешается согласно ПУЭ перегружать трансформатор на 1 % за каждый процент недогрузки летом (перегрузка зимой), но не более 15 %. Для суточных и годовых перегрузок составляются графики нагрузок трансформатора, соответственно суточные и годовые, которые прилагаются к паспорту трансформатора для ориентации по возможным перегрузкам.

3. Аварийная – при аварии трансформатор на несколько минут могут выдержать без старения изоляции перегрузки до 100 %. В следствии своей инертности.

4. Послеаварийная – согласно ПУЭ для масленых трансформаторов в послеаварийном режиме допускается перегрузка на 40 % в течении 6 часов 5 суток подряд.

Требуемая мощность трансформатора определяется из выражения

S_тр-ра >S _см /N _{k загр}, кВА, где

S _см , кВА –средняя нагрузка цеха за наиболее загружаемую смену,

N – число трансформаторов,

k загр – коэффициент загрузки, принимаемый 0,7

После выбора трансформатора согласно расчетов из стандартного ряда пересчитывают коэффициент загрузки.

k загр = S _см / N ^х S_тр-ра

расчетный коэффициент загрузки должен быть для двух трансформаторной подстанции 1 категории 0,65 – 0,7, для двух трансформаторной подстанции 2 категории 0,7 – 0,85, для одной подстанции 0,85 – 0,9.

Расчет освещения

В курсовом проекте необходимо выбрать питающий силовой трансформатор для заданного оборудования. С учетом, что он будет питать и освещение. Для того, чтобы рассчитать освещение.

1. Выбирают минимальную освещенность для внутреннего или наружного освещения. В зависимости от размера объекта различения (крупный, малый), контраста объекта с фоном и отражающие свойства фона (рабочей поверхности P_п потолка, P_c стен, P_p пол). Освещенность энергии измеряется в ЛК (люкс) нормирующая освещенность в справочниках связывают с удельной плотностью нагрузки освещения или удельная мощность общего равномерного освещения W [Вт / м² ].

2. Выбирают тип светильника и тип лампы освещения.

3. Намечают на плане план размещения светильников.

Лампы ДРЛ и ДРИ размещают в помещении на высоте не ниже 6 метров из-за стробоскопического эффекта (мерцания) и в цехах их располагают так, чтобы они были запитаны с разных фаз (желательно по 3 штуки).

После выбора типа ламп их расположение в рассматриваемом помещении необходимо опробовать мощность отдельных ламп и все осветительные установки в целом, имея ввиду, что они однофазные электроприемники.

Существует несколько способов, расчетов освещения: самый простейший метод удельной мощности и самый распространенный. Для того , чтобы найти удельную мощность из таблиц для данного светильника и лампы необходимо знать:

• Расстояние от светильника до освещаемого объекта (например пола);

• Площадь помещения;

• Норма освещенности и коэффициента отражения.

Далее рассчитывают R осветительной установки

P _{ном о} = W х S, Вт.

S – площадь освещения, М²

W- удельная мощность, В/м².

Если выбрана мощность лампы, можно определить количество светильников.

N = P _{ном о} / P _лампы , для ДРЛ

N = P _ном / P _лампы , для ЛЛ

Число светильников должно быть кратным числу рядов, в обратном случае их увеличивают в большую сторону.

Если выбрали число светильников, можно подобрать из стандартного ряда мощности для них.

Расчетную мощность освещения определяют с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

P _р.о = P_{ном о} х k_ПРА

k_ПРА =1,1 для ДРИ и ДРЛ;

k_ПРА =1,2 для ЛЛ со стартерами;

k_ПРА =1,3-1,35 для ЛЛ бесстартерных ламп.

Для расчета освещения здания, аварийного освещения, а так же наружного освещения определяют с помощью коэффициента спроса равного единице.

Разновидности схем, питающих осветительные сети.

1. Радиальные

1. Магистральные

3.Радиально-магистральные

Картограмма нагрузок

Для построения рациональной системы электроснабжения (далее СЭС) цеха или промышленного предприятия важное значение имеет правильное размещение трансформаторных подстанций. Подстанции всех мощностей, напряжений и токов должно быть максимально приближено к центрам подключенных к ним нагрузок (ЦЭН), это обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели СЭС по расходу электроэнергии и дефицитных полупроводниковых материалов, т.е минимум приведенных затрат. При проектировании СЭС предприятий и цехов разрабатывается генеральный план объекта, на котором наносятся все производственные цеха и отдельные крупные электроприемники, расположенные на территории предприятия или все электрооборудование, находящееся в цехе. На генплане указываются расчетные мощности цехов всего предприятия, а на ген плане цеха наносится номинальная мощность электрооборудования. Для того, чтобы найти более выгодный вариант расположения понижающих подстанций и источников питания составляют картограммы нагрузок, представляющие собой размещенные на ген плане площади, ограничение кругами, которые в выбранном масштабе соответствуют расчетным нагрузкам цехов.

Центр каждого круга должны совпадать с центром нагрузок. ЦЭН предприятия или цеха является символическим центром потребления электроэнергии предприятием или цехом.

Картограмма нагрузок позволяет установить наиболее выгодное месторасположение распределителей или цеховых трансформаторных подстанций, и максимально сократить протяженность распределительных сетей.

Устройство и конструктивное исполнение внутрицеховых сетей

Для выполнения электропроводок внутри цехов применяются изолированные провода и кабели, а также шинопроводы. Их марка выбирается в зависимости от условий прокладки, с учетом характеристики помещения и на основе рекомендаций литературы [3],[8] стр. 141, табл. 2. 40,[10].

Марки кабеля с бумажной пропитанной изоляцией в обозначении последняя буква У показывает улучшенную изоляцию, т.е повышает вязкость пропитывающего масла, т.е канифольного состава.

У проводов всегда в буквенном обозначении присутствует буква П.

Вторая соответственно и 3 буква П. обозначает, что провод плоский. Эти провода используют для неподвижной прокладки и называются они установочными.

ПВГ – буква Г в марке провода обозначает, что провод гибкий и обязательно с медными жилами. При тросовых работах и проводах передвижными механизмам применяется специальные переносные шланговые кабели, шнуры, провода с медными многопроволочными жилами. Маркировку их нужно смотреть в каталогах, т.к. она отличается от общепринятой. Кабели внутри цехов прокладываются открыто по строительным конструкциям с жестким креплением скобами. При большом количестве кабелей прокладываемых в первом направлении предусматривают кабельные конструкции, лотки, стойки, полки, короба.

Участки сетей выполняются кабельными, если они имеют большую протяженность и не имеют ответвлений, в основном это магистральные линии от щита низкого напряжения ЦТП к силовым распределительным шкафам или шинопроводам. Распределительные линии от силовых шкафов к отдельным электроприемникам выполняется в большинстве случаев проводами в стальных трубах или в трубах ПВХ, закладываемых в полу. Такой скрытый способ прокладки позволяет не загромождать территорию цеха и выполнять проводки там, где нет соответствующих строительных условий. Провода в трубах также могут прокладываться по стенам и строительным конструкциям. Такой способ предпочтительней, т.к провода доступны для ремонта и внешнего осмотра. Сети освещения в производственных помещениях в большинстве случаев выполняются кабелями, проложенными на тросе. На тросе также возможно крепление и светильников. Для мощных осветительных установок применяют жесткие комплектные шинопроводы типа ШОС. Магистральные и распределительные участки силовых сетей также могут быть выполнены комплектными шинопроводами. Шинопроводы крепят на подвесах или стойках, у них может быть вертикальное и горизонтальное расположение шин. В шинопроводах предусматриваются специальные коробки, ящики для установки коммутационных и защитных аппаратов на ответвлениях к электроприемникам. Шинопроводы выпускаются на стандартные токи:

Распределительные (ШРА): 63, 80, 100, 160, 250 (А).

Магистральные (ШМА): 160, 250, 400, 630 (А).

Для электропроводок экономичнее использовать пластмассовые, полиэтиленовые трубы по коррозийной стойкости.

По механической прочности они не уступают металлам, но значительно дешевле. Из стальных труб в первую очередь используют тонкостенные, и только в крайних случаях водогазопроводные.

Расчет силовых распределительных сетей

Силовые распределительные линии прокладывают от силовых шкафов или шинопроводов к отдельным электроприемникам. В результате расчетов выбирается сечение токоведущих жил проводов или кабелей и выбираются уставки защитных аппаратов в соответствии с ГОСТом 21.613-88 «Силовое оборудование. Рабочие чертежи.». В системах проектной документации для строительства и расчета сетей оформляются в виде схем и таблиц. На них должны быть указаны способы прокладки электрических цепей, марка и сечение жил для проводов и кабелей, длина участка сети.

Порядок расчета:

1.Выбирают марку провода или кабеля с учетом условий прокладки.

2.Выбирают сечение токоведущей жилы с двух условий:

• Условие длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током.

• Соответствие длительно допустимых токов для выбранного сечения и установки защитных аппаратов.

Также сечение проводов и кабелей должно удовлетворять условию механической прочности, но эти условия не являются расчетными, так как в ПУЭ указываются минимальные сечения, обеспечивающие механическую прочность для силового оборудования, для алюминиевых жил S_min=2.5мм², для медных жил S_min=1,5 мм², для кранового оборудования для алюминиевых жил равен 4 мм², для медных жил равен 2.5мм².

Условие выбора сечения по длительно допустимому нагреву имеет вид: I_p<=I_дл.доп., где

I_p- расчетный ток, А

I_дл.доп. - длительно допустимый ток для стандартных сечений проводов и кабелей, то есть если в условиях эксплуатации ток в линии не превышает длительно допустимого тока провода или кабеля, то гарантируется нормальный срок службы изоляции и ее сохранность от преждевременного теплового износа.

Систематическое повышение тока в линии над допустимым значением (перегрузка) приводит к нарушению электрической прочности изоляции за счет старения. Длительно допустимые токи приводятся в ПУЭ в таблицах главы 1.3. с учетом материалов токоведущих жил и изоляции. Длительно допустимые токи устанавливаются по длительно допустимой температуре нагрева токоведущих жил с учетом температуры окружающего воздуха (земли). Например, для проводов и кабелей с пластмассовой изоляцией они приняты для температур жил +65⁰С, воздуха +25⁰С, для земли +15⁰С.

Если провода и кабели работают в условиях повышенных температур окружающей среды или других условиях, ухудшающих тепловой режим изоляции ( плохая теплоотдача), то на длительно допустимые токи вводят понижающие коэффициенты. В условиях пониженных температур поправочные коэффициенты больше 1, такие поправочные коэффициенты приводятся в ПУЭ.

Расчетные токовые нагрузки для электроприемников и линий к ним определяют по паспортным данным в зависимости от режима работы. Для одиночных электроприемников максимальным расчетным током будет их номинальный ток при продолжительном режиме.

Для трехфазного электроприемника: I_p= Pном/ 3*Uном*cos

Для однофазного электроприемника: I_p= Pном/ Uном*cos

Для приемников повторно – кратковременного режима работы номинальная мощность приводится к продолжительному режиму. Sном=Sпасп* ПВ (кВА), ПВ в относительных единицах (40%) (0,4).

Рном=Sпасп*ПВ*cos

Коэффициент мощности для отдельных видов электроприемников при отсутствии паспортных данных можно определить по справочным данным литературы [2], [3], [5] , [8].

При определении числа проводов, проложенных в одной трубе, нулевые защитные проводники не учитываются. Выбираем диаметр условного прохода трубы для электропроводок в зависимости от числа и сечения жил по справочным таблицам. Для выполнения второго условия выбора сечения необходимо определить ток срабатывания защитных аппаратов.

Для защиты распределительных линий и электроприемников, подключенных к ним, используются автоматические выключатели и плавкие предохранители. Эти аппараты устанавливаются в силовых распределительных шкафах или в распределительных шинопроводах.

В настоящее время электротехнической промышленностью выцпускаются шкафы с автоматическими выключателями серии ПР 8501 и ПР 8701.

Эти шкафы укомплектовываются выключателями ВА 51 с токовыми уставками 16, 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 250 (А).

Шкафы с предохранителями выпускаются серии ШРС и могут быть укомплектованными предохранителями типа ПН 2, НПН 2. В качестве вводного аппарата в шкафах с предохранителями используются трехполюсные рубилники.

Шинопроводы позволяют установку и автоматов, и предохранителей. Автоматический выключатель имеет тепловой, электромагнитный и комбинированнный расцепители.

При наличии теплового расцепителя автомат осуществляет защиту от перегрузки. Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту от короткого замыкания. Комбинированный расцепитель выполняет защиту в линиии и электроприемниках от перегрузки и короткого замыкания. Предохранители предназначены для только от короткого замыкания.

Для надежного срабатывания защиты в условиях однофазного короткого замыкания в четырех проводных сетях напряжением до тысячи вольт должно соблюдаться условие I_K⁽¹⁾>=KIз.

Расчет питающих линий напряжением до 1 кВ

Для выбора сечения проводов или кабелей должны быть известны нагрузки в узлах (силовых шкафов, шинопроводов). Для примера рассмотрим расчет линий проложенных от ЦТП до ШР - 1 и ШР – 2. Распределительные шкафы от ЦТП могут быть запитаны по магистральной или радиальной схемам.

Магистральная схема – питающая сеть, проложенная в одном направлении по сопутствующим строительным конструкциям.

Радиальная схема – распределительные шкафы от ЦТП запитаны по отдельным линиям.

Радиальные схемы обладают повышенной надежностью по сравнению с магистральными, так как при повреждении одной линии вторая линия остается в работе. При магистральной схеме при повреждении магистрали в начале линии обе сборки остаются без напряжения, но магистральные схемы более экономичны за счет меньшего расхода проводов и кабелей. По магистральной схеме рекомендуется запитывать электроприемники одного технологического потока.

Сечение линий выбирают из следующих условий:

1. Длительно допустимый нагрев максимальным расчетным током. На участке от ЦТП до ШР – 1 расчетная нагрузка 236,7 кВт.

Iрасч. = Smax/( 3*Uном)=320,3/0,66=485,8 А.

По справочным таблицам ПУЭ в приложении 7 выбираем сечение провода S=240мм², Iдл.доп=276 А. В качестве нулевых защитных проводов а ПУЭ разрешается использовать стальные трубы электропроводок, если нагрузка симметрична. В данном случае к ШР – 1 и ШР – 2 подключены только трехфазные электроприемники, и нулевой провод в этом случае является только защитным. При наличии однофазных приемников схема будет с несимметричной нагрузкой, в нулевом проводе будет протекать ток, и в этом случае нулевой провод будет рабочим и защитным, а питающая сеть должна быть четырехпроводной. Для обеспечения надежной защиты от короткого замыкания допускается на всех участках магистрали применять одинарное сечение, соответствующее нагрузке всей магистрали, то есть такой же, как в начале линии

2. Условия надежного срабатывания защиты при однофазном коротком замыкании.

Для проверки выбранного сечения на надежное срабатывание защиты необходимо определить уставки защитных аппаратов. Для ШР –1 на вводе предусматривается автоматический выключатель с номинальным током 500 А.

Согласно таблице 3.9 [2,160] для линий к группам электроприемников.

Iср.тепл.расц = 1,1* Iр.

1,1* - повышающий коэффициент, если защитный аппарат установлен вне шкафа.

Выбираем защитные аппараты.

ВА 51-37 630/500

Iном>=Iр

500>=485.8 - условие выполняется.

Под перегрузкой понимают увеличение тока в линии свыше длительно допустимого.

Если линии неответственные и небольшой протяженности, от для проверки условия достаточно сравнить длительно допустимый ток с током срабатывания защиты и не рассчитывать ток короткого замыкания.

3. Условия нормативных отключения напряжения потребителя.

Отключение напряжения потребителей не должно превышать допустимых значений и расчетная потеря напряжения в линии не должна превышать допустимую.

Потеря напряжения в линии определяется как разность действующих значений напряжения в линии в начале и в конце.

U= U₁-U₂ (В).

Относительная потеря напряжения U_%= ((U₁-U₂)/ U₁)*100%.

Для компенсации потерь напряжения в линии рядом стандартных номинальных напряжений предусматривается превышение напряжения источника питания на 5%, в сравнений с номинальным напряжением потребителя. Поэтому допустимую потерю напряжения питающих сетей принимают равной 5%.

Uдоп=5%.

В общем ГОСТом предусматривается, что отклонение напряжения потребителей в меньшую сторону от допустимой потери напряжения.

Наибольшие располагаемые потери напряжения от шин трансформаторных подстанции до наиболее удаленных электроприемников силовой сети с учетом потерь в трансформаторе можно определить по справочным таблицам литературы [2] и [8].

Расчетные потери напряжения в сетях напряжением до 1 кВ определяются по формуле:

Uрасч._%=(Рр*l)/(С*F), в (%), где

Рр- максимальная расчетная нагрузка в линии (кВт).

l - длина линии (м).

F- сечение токоведущих жил (мм²).

С – коэффициент, учитывающий конструкцию сетей, приводится в справочной литературе таблиц [2], [8], [4].

Произведение расчетной нагрузки на длину линии называют моментом нагрузки.

Мр=Рр*l, кВт*м.

Значение расчетных моментов может проставляться на расчетных схемах. В справочных таблицах литературы [2], [4], [8] приводятся расчетные потери напряжения в зависимости от момента нагрузки. Для питающих линий нагрузка в основном бывает сосредоточено в конце линии или участка. Поэтому для линий с распределенной нагрузкой шинопроводов расчет потери напряжения рассмотрен в литературе [2, стр.170], [4], [8].

4. Проверка на термическую стойкость при сквозных однофазных коротких замыканий.

Проверку выполняют для питающих линий, выполненных проводами и кабелями с пластмассовой изоляцией.

Минимальное сечение, удовлетворяющее условию термической стойкости.