147842 (594415), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

к = 1 – для сварочных трансформаторов;

α – коэффициент тепловой инерции плавкой вставки.

α = 2.5 – для нормальных условий пуска (станки, трансформаторы, вентиляторы), то есть при небольшой частоте включений;

α =1.6 – для кранов, сварочных аппаратов;

I_Н – номинальный ток электроприёмника, А.

Для одного двигателя I_ПИК - его пусковой ток, а для группы электродвигателей пиковый ток определяют по формуле

(1.24)

где i_Н..МАКС – номинальный ток наибольшего ЭП из данной группы, определяемый по паспортным данным, А;

I_Р – расчетный ток группы приемников, А;

k_И - коэффициент использования, характерный для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток.

Например, определим пиковый ток группы СП-2 кузнечного отделения. В составе группы из девяти ЭП с максимальным током I_М = 130,0 А самым крупным является сварочный преобразователь (ЭП №) с номинальной паспортной мощностью р_Н.П = 28,0 кВт и к_И = 0,40 и ПВ = 0,65 %. По формуле (1.21) для сварочного преобразователя определяем i_Н..МАКС = 56,0 А. По формуле (1.24) пиковый ток группы СП-2 определится

I_ПИК = 56,0 + 130,0 – 0,40 · 56,0 = 164 А.

Защиты в цепях 380/220 В наиболее целесообразно выполнять на автоматических выключателях, (автоматах), которые предназначены для нечастых оперативных отключений и защиты электрических цепей от перегрузок и сверхтоков. К достоинствам автоматов следует отнести то, что они при аварии отключают сразу все фазы сети и позволяют максимально безопасно производить оперативные действия при ручном отключении.

В зависимости от назначения автоматы оснащаются различными комбинациями расцепителей, среди которых наиболее распространены электромагнитные, для срабатывания на ток короткого замыкания (КЗ) и тепловые для защиты от перегрузки. Тепловые расцепители отключают автомат с выдержкой времени обратно зависимой от величины протекающего тока.

Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.

Номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчетного тока нагрузки, длительно протекающего по защищаемому элементу

I_{Н. РАСЦ} ≥ I_Р. (1.25)

Автоматический выключатель не должен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента, поэтому ток уставки теплового расцепителя должен выбираться из условия

I_{Н. РАСЦ. Т} ≥ (1.1 – 1.3) I_Р. (1.26)

Автоматический выключатель не должен отключаться при кратковременных перегрузках, поэтому ток уставки электромагнитного расцепителя должен выбираться из условия

I_{Н. РАСЦ. Э} ≥ (1.25 – 1.35) I_ПИК. (1.27)

Характеристики срабатывания автоматических выключателей выбираются в зависимости от пиковых токов электроустановок [3].

Тип А мгновенный расцепитель срабатывает в диапазоне значений от двух до трёх номинальных токов. Применяется в электроустановках с большой протяжённостью электропроводок, а также для защиты полупроводниковых устройств;

Тип В мгновенный расцепитель срабатывает в диапазоне значений от трёх до пяти номинальных токов. Применяется для защиты групп электроприёмников (в жилых зданиях, малых производственных предприятиях);

Тип С мгновенный расцепитель срабатывает в диапазоне значений от пяти до десяти номинальных токов. Применяется для защиты электроприёмников с небольшими пусковыми токами;

Тип D мгновенный расцепитель срабатывает в диапазоне значений от 10 до 20 номинальных токов. Применяется для защиты электроприёмников с большими пусковыми токами.

При выполнении реконструкции электроустановок и при новом строительстве защиты от сверхтока должны соответствовать новым требованиям ПУЭ [5]. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом. Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.

При выполнении реконструкции электроустановок и при новом строительстве защиты от сверхтока должны соответствовать новым требованиям седьмой редакции ПУЭ [5]. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом. Для проверки действия защиты от замыкания на землю выполняется расчет зануления в следующем порядке.

Рассчитываются полные сопротивления от трансформатора КТП до наиболее удаленного электроприемника (с учетом выбранных сечений сети по нагрузкам и сопротивления трансформатора). По рассчитанному сопротивлению петли фаза – нуль определяется ток однофазного короткого замыкания I_ОКЗ, А, который определится по формуле

, (1.28)

где U_Ф = 220 В - фазное напряжение сети, В;

Z - суммарное полное сопротивление цепи КЗ, Ом.

Суммарное полное сопротивление кабельной линии составит, Ом

Z_WK = z₀ ∙ L, (1.29)

где z₀ – удельное сопротивление кабеля, Ом/км;

L – длина кабельной линии, км.

Выбранный защитный аппарат проверяется по времени отключения поврежденной цепи. Допустимое время автоматического отключения для системы TN при фазном напряжении U_Ф = 220 В составляет 0,4 с [5]. В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать пять секунд [5].

Для проверки действия защиты от замыкания на землю выполняем расчет зануления для группы из девяти ЭП кузнечного отделения, питаемых от силового пункта СП-2. Открытые проводящие части присоединяются к глухозаземленной нейтрали источника питания. В этом случае нарушение изоляции фазных проводников должно вызвать протекание сверхтока и аварийное отключение повреждённой части электроустановки. Для обеспечения нормированного времени отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом проверим, как согласованы характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников.

Подсчитываем полное сопротивление однофазного КЗ от трансформатора ТП Депо до наиболее удаленного электроприемника (с учетом выбранных сечений сети по нагрузкам и сопротивления трансформатора).

Например, по плану силовой сети депо определяем, что наиболее удалённым ЭП является вентилятор (ЭП 2), р_Н = 2,7 кВт. По формуле (1.21) определяем, что I_РАСЧ = 5,4 А. По формуле (1.23) определим, что I_ПИК = 27,0 А. Защита от сверхтока для этого ЭП необходимо выполнить автоматическим выключателем с номинальным током на 10 А.

По плану помещений депо на рисунке 1.3 и по таблице 1.5 определяем, что от ТП Депо до СП №2 проложен кабель марки АВВГ 3×95 + 1×50 длиной L₁ = 190 м. По ПУЭ [4] и схеме сети определяем, что далее от СП-2 к вентилятору необходимо проложить в стальной трубе четыре одножильных алюминиевых провода марки АПРТО длиной L₂ = 25 м с сечением жил 2,5 мм² с длительно допустимым током I _ДОП.= 19 А.

По справочной литературе [3] определим полное сопротивление току однофазного короткого замыкания:

- трансформатора КТП-Депо типа ТМ–630/6/,4 с группой соединения обмоток Δ/Y₀ - z_Т = 0, 014 Ом. По формуле (1.29) определяем сопротивление кабеля z₁ = 0,215 Ом; провода z₂ = 0,741Ом.

Сложив сопротивления всех составляющих цепи КЗ определим, что полное сопротивление цепи однофазного КЗ составляет:

- в точке К-1 на шинах о,4 кВ трансформатора, Z_К-1 = 0,014 Ом;

- в точке К-2 на шинах СП-2, Z_К-2 = 0,229 Ом;

- в точке К-3 на открытые проводящие части ЭП №2 Z_К-3 = 0,970 Ом.

По формуле (1.28) определяем ток однофазного короткого замыкания:

- в точке К-1, I_ОКЗ = 220/0,014 = 15714 А;

- в точке К-2, I_ОКЗ = 220/0,229 = 960 А;

- в точке К-3, I_ОКЗ = 220/0,970 = 227 А.

На вводе в СП-2 с максимальным током нагрузки I_М = 130 А согласно условиям (1,26), (1,27) выберем автоматический выключатель типа АВМ 4С с I_Н.З = 200 А с тепловым и электромагнитным расцепителем типа «В». Результаты расчёта защит групп ЭП занесём в таблицу 1.6.

Таблица 1.6 - Расчет уставок аппаратов токовой защиты

Путь питающей сети	Ток группы ЭП IМ, А	Ток однофазного КЗ, IОКЗ, А	Сечение кабеля, мм2	Номинальный ток автомата, IН.З, А
ТП – СП-1	46,0	244,0	4×16	63,0
ТП – СП2	130,0	960,0	3×95 + 1×50	200,0
ТП – СП-3	35,0	163,0	4×10	50,0
ТП – СП-4	29,0	160,0	4×10	50,0
ТП – СП-5	17,0	104,0	4×6	32,0
ТП – СП-6	46,0	314,0	4×16	80,0
ТП – СП-7	52,0	272,0	4×16	100,0
ТП - СП-8	144,0	955,0	3×95 + 1×50	200,0

Для распределения электрической энергии в депо применим силовые пункты (шкафы) типа ПР 8703. Они комплектуются автоматическими выключателями [3].

Далее необходимо выбрать номинальные токи автоматических выключателей установленных в пунктах распределительных типа ПР-8703 для защиты электроприёмников.

По результатам расчетов составляется таблица 1.7.

Таблица 1.7 – Параметры токовых защит электроприёмников группы питаемой от СП – 2

ЭП	Наименование	рН., кВт	I НОМ, А	Сечение провода, мм2	I ДОП. провода, А	IН. ЗАЩ., А
1	2	3	4	5	6	7
1	2	3	4	5	6	7
2	Вентилятор	2,7	5,4	2,5	19,0	10,0
12	Вентилятор	2,2	4,4	2,5	19,0	10,0
11	Сварочный преобразователь	28,0	54,0	16,0	55,0	63,0
30	Пресс	2,2	4,4	2,5	19,0	10,0
31	Пресс	7,8	15,6	2,5	19,0	25,0
55	Пресс	20,0	40,0	16,0	55,0	63,0
39	Молот	28,0	54,0	16,0	55,0	63,0
40	Молот	6,8	13,6	2,5	19,0	25,0
46	Таль	5,5	11,0	2,5	19,0	16,0

Заключение

В результате расчётов пришли к выводу, что один из трансформаторов питающей подстанции ТП Депо подлежит замене на более мощный. Была определена нагрузка ТП Депо за максимально загруженную смену Sсм. В соответствии с полученными данными был выбран трансформатор типа ТМ-630/6/0,4У2. Также по этим данным было выбрано компенсирующее устройство типа УКЛН-0,38-400-50-У3.

Для определения сечения кабелей, питающих силовые пункты, определели максимальную нагрузку ТП Депо. Она составила

Характеристики

Список файлов ВКР