151527 (Приёмники электрической энергии промышленных предприятий), страница 4

Шинопроводы позволяют установку автоматов. Автоматический выключатель имеет тепловой, электромагнитный и комбинированный расцепитель. При наличии теплового расцепителя автомат осуществляет защиту от перегрузки (увеличения тока). Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту от короткого замыкания. Комбинированные расцепители выполняют защиту линии и электроприёмников от перегрузки и от КЗ.

7.1 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ СБОРНЫХ ШИН ПС 16

Для выбора автоматического выключателя, защищающего секцию сборных шин от перегрузок и токов КЗ, исходим из следующих условий:

[1],

где:

U_н.а. – номинальное напряжение автомата

U_сети – напряжение сети

I_н.а. – номинальный ток автомата

I_расч – расчетный ток

Выбираем автоматический выключатель NA 1 - 4000, т.к.

U_н.а. U_сети 400 380

I_н.а. I_расч. 4000 3327,3

Проверяем автомат на электродинамическую стойкость от действия ударных токов короткого замыкания:

I_удэл [1]

61,9кА < 80кА

Проверим автоматический выключатель на надежность срабатывания защиты в условиях однофазных КЗ:

Исходя из проверки видно, что автоматический выключатель удовлетворяет всем условиям.

7.2 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА КРАНОВ

Согласно справочника номинальный ток автомата ВА5139 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий силовых трансформаторов ТСЗ250 выбираем автоматический выключатель ВА5139 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные

U_н.а. = 380В, I_н.а.= 400А, I_н.р.= 380А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл. сети}, 380 В = 380 В

I_н.а. ≥ I_расч. 400А > 379 А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

7.3 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ

Согласно справочника номинальный ток автомата ВА5133 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий силовых трансформаторов ТСЗ 63 выбираем автоматический выключатель ВА5133 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные

U_н.а. = 380В, I_н.а.= 160А, I_н.р= 95,7А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл.сети}, 380 В = 380 В

I_н.а. ≥ I_расч. 160А > 95,7 А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

7.4 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ СЕКЦИЙ ШИН ЩИТА КРАНОВ

Согласно справочника номинальный ток автомата ВА5139 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий секций шин щита кранов выбираем автоматический выключатель ВА5139 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные U_н.а. = 380В,

I_н.а.= 1000А, I_н.р.= 703,26А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл.сети}, 380 В > 220 В

I_н.а. ≥ I_расч. 1000А > 703,26А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

7.5 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ СЕКЦИЙ ШИН ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ

Согласно справочнику номинальный ток автомата ВА5735 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий секций шин щита освещения выбираем автоматический выключатель ВА5735 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные U_н.а. = 380В, I_н.а.= 250А, I_н.р.=162,41А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл.сети}, 380 В > 220 В

I_н.а. ≥ I_расч. 250А > 162,41А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

7.6 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Согласно справочнику номинальный ток автомата ВА5139 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий секций шин щита освещения выбираем автоматический выключатель ВА5139 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные U_н.а. = 380В, I_н.а.= 400А, I_н.р.= 303А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл.сети}, 380 В ≥ 380 В

I_н.а. ≥ I_расч. 400А > 303А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

7.7 ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ПРИТОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Согласно справочнику номинальный ток автомата ВА5139 не должен быть менее расчетного тока линии, т.е. при выборе автомата должны соблюдаться следующие условия:

Для защиты питающих линий секций шин щита освещения выбираем автоматический выключатель ВА5139 с комбинированным расцепителем, по условию длительно допустимого тока линии, равного в данном случае расчетному номинальному току силового трансформатора. Автоматический выключатель имеет следующие технические данные U_н.а. = 380В, I_н.а.= 250А, I_н.р.= 152А.

Проверяем автомат исходя из расчетных данных:

U_н.а. ≥ U_{эл.сети}, 380 В ≥ 380 В

I_н.а. ≥ I_расч. 250А > 152А

Отсюда следует, что автоматический выключатель удовлетворяет предъявляемым требованиям.

8. Расчет и выбор питающих линий 0,4кВ

Электрические сети 0,4 кВ являются наиболее распространенными, они применяются на всех промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, электростанциях и подстанциях. От этих сетей во многом зависит надежная работа предприятий.

За последние годы техническая оснащенность сетей 0,4 кВ существенно изменилась. Получили распространение понижающие трансформаторы 6(10)/0,4 кВ большой мощности (1000, 1600, 2500 кВ, что привело к значительному увеличению значений токов короткого замыкания (КЗ). Созданы новые типы защитных аппаратов, способных отключать эти токи, а также ограничивать их максимальное значение, уменьшать их термическое и электродинамическое действие на защищаемые сети и аппаратуру. Для получения регулируемых защитных характеристик стали применяться выключатели с полупроводниковыми и цифровыми (микропроцессорными) разделителями. Наряду с этим совершенствуются расчетные методы выбора аппаратуры и защит.

8.1 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К ТРАНСФОРМАТОРУ ЩИТА КРАНОВ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид [1]:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

Если в условиях эксплуатации ток в линии не превышает длительно-допустимого тока провода или кабеля, то гарантируется нормальный срок службы изоляции, и её сохранность от преждевременного теплового износа. Систематические превышения тока в линии над допустимыми значениями (токовые перегрузки) повышают вероятность нарушения электрической прочности изоляции за счёт старения. Длительно-допустимые токи приводятся в таблицах ПУЭ с учётом материалов токоведущих жил и изоляции. Длительно-допустимые токи устанавливаются по длительно-допустимой температуре нагрева токоведущих жил с учётом температуры окружающего воздуха (земли). 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 поправочные коэффициенты. В условиях пониженных температур поправочные коэффициенты больше единицы. Такие поправочные коэффициенты приводятся в ПУЭ.

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем 2 кабеля АВАШв 3x120 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 120мм²) Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2. По экономической плотности тока [9]:

, мм²,

где I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк - экономическая плотность тока

I_р.ном.=I_р.мах./2=380/2=190 А

γ_эк. определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м

Т_м=7000час/год - по таблице 3.5 [16] γ_эк. = 1,6 А/мм²

мм²

Исходя из этого выбираем жилы сечением 120мм²

3.По допустимой потере напряжения [9]:

где P_p и Q_p – мощности передаваемые по линии в кВт и кВар (табл.1) ;

U_{ср ном} – средне-номинальное напряжение сети;

R=r_o·l – активное сопротивление;

X=x_o·l – индуктивное сопротивление;

r_o, x_o - удельное сопротивление кабелей из литературы [9]

l – длина линии, в км.

r_o=0,261/2 = 0,1305 Ом/км; x_o=0,06/2 =0,03 Ом/км (l=0,015км);

R=0,1305 · 0,015=0,002 Ом; X=0,03 · 0,015=0,00045 Ом;

4. Проверка на термическую стойкость КЗ[9]:

где B_к – тепловой импульс, А с

С_т=95; t_привед=0,02 сек;

=3252,7

Окончательно выбираем кабель АВАШв 2(3x120)

8.2 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПИТАЮЩЕГО КАБЕЛЯ К ТРАНСФОРМАТОРУ ЩИТА ОСВЕЩЕНИЯ

Расчет кабельных линий сводится к выбору марки и сечения кабеля. Марку кабеля выбирают по [9]. Сечение выбирают наибольшее из четырех расчетных условий.

Условие выбора сечения по длительно-допустимому нагреву максимальным расчетным током имеют вид:

,

где

I_дл.доп. – длительно допустимый ток

I_{расч.мах.} – расчетный максимальный ток

1. По условию длительно допустимого нагрева максимальным расчетным током:

По таблице 6.11 [9] выбираем кабель АВАШв 3x70 (кабель с алюминиевыми жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластика, с алюминиевой оболочкой, с защитным покровом типа Шв, с сечением жилы 70мм²)

Далее, проверяем выбранный кабель по следующим условиям:

2. По экономической плотности тока [9];

, мм²,

где

I_р.ном. - расчетный ток в нормальном режиме, А.

γ_эк. - экономическая плотность тока

I_р.ном.= I_р.мах.= 95,7 А

γ_эк. определяется в зависимости от типа проводника и числа часов использования максимальной активной нагрузки в год – Т_м