Насосная станция и распределение электроэнергии на промышленном предприятии

Сводная ведомость нагрузок по насосной станции Таблица.doc

Сводная ведомость нагрузок по насосной станции
Таблица № 4 Наименование групп электроприемников и узлов питания Кол-
во ЭП Установленная
cos φtg φ Средняя мощность
Кр Расчетная нагрузка Одного Рн Общая
Iр формулы Pc=Kn × Ру Qc=Kn×Pn× tg φ nэ=2PnPnmax
Pp=Pc×Kp Sp=√Pp2+Qp2 Ip =Sp1.73Un 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 13 14 РП-1 Вентилятор (12) 2
32 06 08075 96 72 Сверлильный станок (3) 1
84 014 05173 1176 203 Заточный станок (4)
5 5 014 05173 07 121 Ток. – рев. станок (5)
56 56 017 065117 952 1113 Резьбонарезной
станок (8) 1 12 12 017 065117 204 238
Круглошлифовальный станок (7) 1 164 164 014 05173 229 397
Итого по РП-1: 7 8456 1298 019 051118 2532
87 09 128 324 3573 4822 7419 РП – 2
Насосный агрегат (27) 1 250 250 07 08075 175 13125
Щит сигнализации (28) 1 16 16 006 065117 0096
12 Сварочные агрегаты (3132)
84 Итого по РП – 2: 4 16250 672 014 089172
81 3236 015 121 2276 3559 4224 6498 РП -3
Насосный агрегат (24) 1 250 250 07 08075 175
125 Дренажные насосы (2930) 2 224 448 07
075 1568 1176 Итого по РП – 3: 3 224250 2948
РП -4 ЭД вакуумных насосов
Электродвигатели задвижек
87 Насосный агрегат (25) 1 250 250 07 08075
5 13125 Итого по РП-4: 11 16250 318 014
074 3629 2685 029 08 2903 1986 3571 5412 РП-5
Насосный агрегат (2325) 2 250 500 07
075 175 13125 Итого по РП – 5: 2 250 500 07
075 175 13125 14 124 217 16275 27124 4173 Итого ШНН

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей Таблица.doc

Сводная ведомость расчётов и сечения и типа кабелей
Наименование групп электроприемников и узлов питания Мощность
Pp (кВт) cos φ tg φ Расчетный ток
Ip (А) Ток допустимый длительный
I (А) Марка и сечение Удельное сопротивление ro (Омкм) Удельное
l (км) Расчётное падение напряжения
ΔU (В) 2 6 6 9 10 11 12 13 14 РП – 1
Вентилятор (12) 16 08 075 104 13 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950
95 0016 043 Заточный станок (4) 5 05 173 769 961 АВВГ
– 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0024 125 Ток. – рев. станок (5) 56
5 117 8615 10769 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077
Сверлильный станок (3) 84 05 173 1292 1615 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0035 043 Резьбонарезной станок (8) 12 065 117
46 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043
Круглошлиф. станок (7) 164 05 173 2523 3153 АВВГ – 3 × 16 + 1
× 6 1950 0095 0016 043 Кабель от ШНН – 1 до РП-1 1298 051
8 19969 24961 ААШвУ – 3 × 50 + 1×25 0100 0130 0060 45712
РП - 2 Насосный агрегат (27) 250 08 075
461 48076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077 Щит
сигнализации (28) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25
94 0088 0012 162 Сварочный агрегат (3132) 24 06 133
92 4615 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Кабель
от ШНН – 1 до РП-2 2756 084 157 424 530 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25
81 0078 0050 45682 Итого ШНН – 1 4054 078 151 62369
961 Ал. шины 01 013 0003 0962 РП - 3
Насосный агрегат (24) 250 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 × 95 +
×35 0168 0072 004 077 Дренажный насос (2930) 224 08 075
46 4307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0035 043 Кабель
от ШНН – 1 до РП-3 2724 051 118 41907 52384 ААШвУ – 3 × 70 +
×25 0181 0078 0050 45682 РП - 4 ЭД
вакуумного насоса (13) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД вакуумного насоса (14) 12 08 075
46 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6 1950 0095 0016 043 ЭД
вакуумного насоса (15) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД вакуумного насоса (16) 12 08 075
вакуумного насоса (17) 12 08 075 1846 2307 АВВГ – 3 × 16 + 1 × 6
50 0095 0016 043 ЭД задвижек (18) 16 065 117 246
7 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД задвижек
(19) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088
12 162 ЭД задвижек (20) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 ×
+ 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД задвижек (21) 16 065
7 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894 0088 0012 162 ЭД
задвижек (22) 16 065 117 246 307 АВВГ – 3 × 4 + 1 × 25 0894
88 0012 162 Насосный агрегат (25) 250 08 075 38461
076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004 077 Кабель от ШНН –
до РП-4 318 076 157 48923 61153 ААШвУ – 3 × 70 + 1×25 0625
РП - 5 Насосный агрегат (23)
0 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 × 95 + 1×35 0168 0072 004
7 Насосный агрегат (26) 250 08 075 38461 48076 АВВГ – 3 ×
+ 1×35 0168 0072 004 077 Кабель от ШНН – 2 до РП-5 500 086
8 76923 96153 ААШвУ – – 3 × 95 + 1×35 0081 0058 0056 44191
Итого ШНН – 2 10904 081 152 167753 27797 Ал..шины 00042
03 0112 00581 ЩО Освещ. щитовой (х 2)
(ф.А) 384 095 031 1758 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0008
25 Осв. бытовки (х 2) (ф.А) 448 095 031 2045 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 0001 08531 Осв. обслуж.персонала (х 2) (ф.В)
8 095 031 1694 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702
Осв. бойлерной (х 2) (ф.В) 24 095 031 1088 4000 АВВГ – 3 × 10
20 0099 002 1702 Осв. склада запчастей (ф.С) 36 095 031
99 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 0040 0853 Осв. ремонтного
участка (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
24 1057 Осв. вентиляторной (ф.С) 36 095 031 1699 4000
АВВГ – 3 × 10 3120 0099 001 08531 Осв. кабинета начальника
смены (ф.С) 36 095 031 1699 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099
04 01823 Осв. сварочного поста (х 2) (ф.А) 445 095 031
45 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 002 1702 Осв. агрегатной
(ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ – 3 × 10 3120 0099 004
25 Осв. машинного зала (ф.В) 445 095 031 2045 4000 АВВГ –
× 10 3120 0099 004 3425 Ввод от 2 Секции РУ до ЩО 3960 095
1 6041 9000 ААШвУ – 3 × 35 + 1 × 16 0894 0088 0003 02749
Ввод от трансф. до ШНН-1 1689 078 151 67901 202910 Ал. шины
013 0003 1924 Ввод от трансф. до ШНН-2 2502 081 152
7547 164433 Ал..шины 00042 0003 0112 01162

Насосная станция.dwg

номинальная мощность на плане
наименованиеnnоборудования
nРаспределительные устройства
Распределительная сеть
0n----n315n-----n2205
Номер шкафаТип шкафа
0n----n252n-----n1260
0n----n1008n-----n504
0n----n128n-----n640
0n----n250n-----n1250
0n----n31n-----n2205
Воздушные линии электропередач 35 кВ
Обслуживающий персонал
nТокарно-револ.nстанок

Насосная станция.doc

Преобразование энергии по напряжению происходит на
трансформаторных подстанциях главных понизительных подстанциях и
цеховых трансформаторных подстанциях.
Коммутационные устройства в которых разделяются потоки энергии
без их трансформации по напряжению и другим электрическим параметрам
называется распределительными пунктами. Распределительные пункты могут
являться элементами как сети высокого напряжения (6 – 10 кВ) так и сети
Сети внутрицехового электроснабжения осуществляют распределение
электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок питание
приемников электрической энергии. Приемники электрической энергии бывают
В ПУЭ пунктах 1.2.18 – 1.2.19 – 1.2.20 приемники
электрической энергии характеризуются так:
Электроприемники 1 категории обеспечиваются электроэнергией от
двух независимых взаимно резервирующих источников питания и
перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от
одного из источников питания может быть допущен на перерывы
электроснабжения на время автоматического восстановления системы.
Электроприемники 2 категории рекомендуется обеспечивать
электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих
источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из
источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время
необходимое для включения резервного питания действиями дежурного
персонала или выездной оперативной бригады.
Электроприемники 3 категории обеспечиваются электроэнергией от
одного источника питания. Для электроприемников 3 категории при
нарушении электроснабжения допустимы перерывы электроснабжения на
время необходимое для проведения ремонтных работ не
превышающих 1 сутки.
1 Краткая характеристика потребителя
Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал
ремонтный участок агрегатную сварочный пост служебные бытовые и
вспомогательные помещения.
Насосная станция получает электроснабжение от государственной районной
подстанции по воздушной линии электропередач напряжением 35 кВ. Расстояние от
государственной районной подстанции до собственной трансформаторной подстанции 5
километров. Трансформаторная подстанция находится вне помещения насосной станции
на расстоянии 10 километров.
Потребители по категории надежности энергоснабжения относятся к 2 и 3 категории.
Количество рабочих схем – 3.
Основными потребителями являются 5 мощных автоматизированных насосных
Грунт в районе здания – глина с температурой + 10°С. Каркас здания и
трансформаторной подстанции сооружен из блоков секций длиной 6 метров каждая.
Размеры цеха А × В × Н = 42 × 30 × 7 м. Все помещения кроме машинного зала
двухэтажные высотой 28 метра.
Перечень электрического оборудования насосной станции дан в таблице 1.
Расположение основного электрического оборудования показано на плане цеха
Перечень электрооборудования насосной станции
Номинальные размеры
Токарно-револьверный станок
Круглошлифовальный станок
Резьбонарезной станок
Электронагреватели отопительные
ЭД вакуумных насосов
Электродвигатели задвижек
Расчетно – конструкторская часть
1 Расчет освещения насосной станции
1.1 Расчет нагрузки освещения станочного отделения методом коэффициента
Площадь станочного отделения a × b м
Принимаем общую равномерную систему освещения. Освещенность выбираем по разряду
зрительной работы из таблицы 51 стр. 114 (1).
При разряде зрительной работы III в и системе общего освещения освещенность
В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за
загрязнения ламп уменьшения светового потока источников света в процессе
горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света которая должна
гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение
всего времени эксплуатации осветительной установки вводится коэффициент запаса
учитывающий снижение освещенности.
Для токарного коэффициент запаса принимается 15 табл. 55 стр. 24 (2).
Выбор источника света и осветительного прибора.
Выбор светильников должен определяться следующими основными условиями:
характером окружающей среды;
требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия;
соображениями экономики.
Условия среды освещаемого помещения определяют конструктивное исполнение
светильника. Светораспределение светильника является основной характеристикой
определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных
Для производственных помещений наиболее эффективно использование ламп ДРЛ.
С учетом рекомендаций для насосной станции по (2) выбираем полностью
пылевлагозащищенный светильник РСПВ - 05 с кривой света (КСС) Г – 1 применяем
в данном случае ртутную дуговую лампу ДРЛ с защитой IP 20.
Размещение осветительных приборов.
Светильники размещаются рядами параллельными длинной стороне помещения.
При таком расположении направление света светильников совпадает направлением
естественных источников света уменьшается прямая и отраженная блескость и
оказывается меньшей протяженность групповой сети. Кроме того при наступлении
сумерек есть возможность включать освещение только в глубине помещения.
Расположим светильники в 5 рядов по 7 светильников в каждом. Расстояние между
светильниками L = 4 метра от светильников до стены – 2 метра по всему
периметру. Общее количество светильников – 42 штук.
Светильники расположены на высоте hп = H – hc = 7 – 08 = 62 м (Н – высота
помещения hc – расстояние от светильников до перекрытия («свес»)).
Расчетная высота h = hc - hp = 62 – 08 = 54 м (hp – высота рабочей
Расчет освещенности методом коэффициента использования.
Световой поток каждой лампы находится по формуле:
N – число светильников;
E – заданная минимальная освещенность лк;
Kз – коэффициент запаса для ламп;
S - освещаемая площадь м2 ;
Фл – световой поток одной лампы лм.
Однако необходимо учитывать что не весь поток падает на освещаемую поверхность
т.к. он частично теряется в светильнике частью падает на стены и другие
поверхности и также на потолок помещения. Отношение потока падающего на
освещаемую поверхность ко всему потоку ламп называется коэффициентом
использования светового потока . Зависимость от площади помещения высоты и
формы учитывается индексом помещения i.
Индекс помещения рассчитывается по формуле:
Из таблицы 52 (2) при коэффициентах отражения ρпот = 65%; ρст =35%; ρпол
=10% и индексе помещения i = 6 коэффициент использования светового потока
= с × п = 073 × 071 принимается равным 051.
Необходимый световой поток определяется:
Ближайшее номинальное значение светового потока имеет стандартная лампа ДРЛ 700
световой поток лампы 33000 лм табл.18.8 (4).
Мощность сети потолочного освещения машинного зала насосной станции:
Росв. = N × Рл = 42 × 07 = 294 кВт
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 294 = 97 квар.
1.2 Расчет освещенности остальных помещений насосной станции
Остальные помещения насосной станции рассчитываем методом удельной мощности.
Удельной мощностью Втм2 называется отношение установленной мощности ламп к
величине освещаемой площади.
Так как воздушная среда производственных и подсобных помещений предприятия как
правило содержит большое количество пыли газов химически активных веществ
при выборе осветительных приборов следует обращать особое внимание на их
конструктивное исполнение. В нашем случае это еще и влажная среда т.к.
относительная влажность воздуха в таких помещениях составляет 60..75% и
присутствуют пары и конденсирующая влага.
С учетом требований для остальных помещений насосной станции выбираем
светильник ЛСП18 и с использованием в данном светильнике две лампы ЛД 80.
Светильник ЛСП 18 имеет степень защиты (ГОСТ 17677 - 82) – IP54.
ЛД 80 - люминесцентная лампа с номинальной мощностью 80 Вт номинальным
световым потоком 4070 лм средней продолжительностью горения 12000 часов.
Определив общее число светильников определяем мощность Вт двух ламп ЛД:
[p n – число светильников.
Освещаемая площадь м2
Коэффициент удельной мощности Вт м2
Количество светильников
Мощность светильников Вт
Общая мощность светильников Вт
Здание двухэтажное поэтому все мощности удваиваем:
Росв. = N × Рл = 42 × 07 + 104 × 008 = 294 кВт × 2 + 832 кВт × 2 = 7544
Qосв. = P осв. × tg φ = 033 × 7544 = 2489 квар. × 2 = 4979 квар
Следовательно общая мощность освещения цеха:
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего устройства и трансформатора
Расчет выполняем по форме Ф636 – 90 (7).
2.1. Расчет электрических нагрузок производится для каждого узла питания
(распределительный пункт) а также по станции в целом.
2.2. Расчетные данные заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок (Таблица
2.3. Для расчета нагрузок группируем все ЭП (исходя из расположения
оборудования в це ху) по характерным категориям с одинаковыми Ки и tg φ на 5
распределительных пунктов (РП) и на 2 щитка освещения (ЩО-1 и ЩО-2).
Наименование электроприемника
Продолжение таблицы 4
Сверлильно-фрезерные станки
Освещение станочного отделения
Освещение вспомогательных помещений
2.4. Рассчитаем РП 1:
Исходящие данные для расчета берем из таблицы № 4 и заполняем на основании
задания из таблицы № 3;
Определяем групповую номинальную активную мощность: Рн = Р1 + Р2 + Р3 + Р4 + Р5
+ Р6 + Р7+ Р8 = 16+16+84+5+56+192+164 +12 = 149 кВт
Данные для расчета заполняем согласно справочным материалам которые приведены
в таблице № 4 (столбцы 56) в них приведены значения коэффициентов
использования и реактивной мощности индивидуальных электроприемников.
Определяем средние активные и реактивные мощности данной группы
Рс = Рн × К и = 149 × 019 = 2831 кВт
Qс = Рс × tgφ = 894 × 118 = 334 квар
Ки - коэффициент использования мощности Рср(отношение средней потребляемой
мощности приемника или группы за рассматриваемое время к номинальной
Руст(установочной) мощности)
Мы выбираем по таблице среднее значение Ки для данного типа потребителей он
составляет 006 и tgφ = 198 так как ЭП относится к группе ЭД
повторно-кратковременного режима работы.
Определяем эффективное число электроприемников по выражению
nэ = [pic] = [pic] где Рн max - номинальная мощность наиболее мощного ЭП
полученное значение заносится в таблицу № 4 (графа 9).
В зависимости от средневзвешенного Ки гр = [pic] и nэ определяем коэффициент
расчетной нагрузки Кр = 128
Определяем в зависимости от средней мощности Рс и значение Кр расчетную
активную мощность группы электроприемников (столбец 11 таблица № 4)
Рр = Кр × Рс = 128 × 2831 = 3623 кВт
Определяем расчетную реактивную мощность в зависимости от nэ: при nэ ≤ 10 Qp =
× Qc = 11 × 334 = 3674 квар (столбец 12 таблица № 4); при nэ ≥ 10 Qp
= Qc а для определения активной мощности в целом по цеху Qp = Кр Qc.
Определим полную расчетную мощность (столбец 13 таблицы № 4)
Sp = [pic][pic][pic]= 5159 кВ·А
Определяем токовую расчетную нагрузку (столбец 14 таблица № 4)
Ip = [pic] = [pic]А
2.5 Аналогично рассчитываем остальные РП и заносим в сводную таблицу –
2.6 Рассчитываем нагрузку собственной комплектной трансформаторной подстанции
2.7 Заносим в сводную таблицу-ведомость нагрузок рассчитанные активную и
реактивную мощности освещения: Pосв = 7544 кВт Qосв = 4979 квар
2.8 Определяем потери в трансформаторе результаты также заносим в сводную
таблицу-ведомость нагрузок
Δ Pт = 002 Sp (НН) = 598
Δ Qт = 001Sp (НН) = 299
Δ ST = [pic]668 кВ · А
2.9 Определяем расчетную мощность трансформатора с учетом потерь но без
компенсации реактивной мощности.
ST = [pic]= 5795 кВ · А
IT (BB) =[pic]8916 А
2.10 Выбираем КТП с двумя сухими трансформаторами ТСЗ – 2501004
Ориентировочная мощность трансформатора: Sop = SpКав (n - 1) где
Кав = 14 – коэффициент аварийной перегрузки трансформатора;
n = 2 – количество трансформаторов;
На высокой стороне 10 кВ у каждого трансформатора по линейному разъединителю.
На низкой стороне 04 кв установлены два линейных и один секционный выключатель
2.11 Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные
двигатели. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает
добавочные потери активной мощности.
При этом необходимо принять меры направленные на снижение реактивной мощности.
Для этого необходимо применять компенсирующие устройства. Определим
целесообразность применения компенсирующего устройства в данном случае.
Qцел = [pic]= 6596 квар где
n – количество трансформаторов; = 06 07 (если два трансформатора).
Qцел = 6596 квар; Qр = 3674 квар
так как Qцел ≥ Qр - компенсирующее устройство не нужно.
Результаты также заносим в сводную таблицу № 4
Расчет кабельной лини 10 кВ.
Определить сечение кабельной линии можно по экономической плотности тока:
где Ip - расчетный ток кабальной линии в нормальном режиме А;
jэк - экономическая плотность тока Амм2.
где n – количество кабельных линий.
Принимаем ближайшее большее стандартное сечение и выбираем марку кабеля для
прокладки в траншее согласно ПУЭ.
Так как со стороны высокого напряжения ток составляет – 100 А. По справочнику
выбираем разъединители РВ -10400 УХЛ-2 с рычажным приводом.
3. Расчет и выбор элементов схемы.
Электрическая сеть – совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним
креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными
в соответствии с ПУЭ.
Выбор типа проводки способа прокладки проводки а также марок кабелей
определяется исходя из окружающей среды размещения технологического
оборудования и источников питания в цехе. При выборе используют данные
проектной и производственной практики в соответствии с ПУЭ.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными
Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и
незащищенными. В защищенных проводниках поверх изоляции токопроводящих жил
наложена металлическая или другая оболочка. Для защиты от механических
повреждений кабеля внутри здания прокладываются в каналах при этом необходимая
защита обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами.
Схемы электрических сетей внутрицехового распределения электроэнергии должны
выполняться с учётом обеспечения необходимой степени надёжности питания
электроприемников наглядности удобства и безопасной эксплуатации.
Внутрицеховые сети условно подразделяют на питающие и распределительные .
Питающие сети - проводники отходящие непосредственно от РУ к первичным силовым
Распределительные сети – проводники отходящие от силовых пунктов и щитов
непосредственно к электроприемникам.
Для питающей сети в цехе с такими нагрузками выбираем радиальную схему с
распределением нагрузки от ШНН (шины низкого напряжения). ШНН разделена на две
секции с секционным выключателем и АВР. На каждой секции ШНН имеется свой
вводной выключатель и выключатели на отходящие кабели до распределительных
пунктов (РП). Кабели от ШНН до РП прокладываются в специальных кабельных
коробах по стенам помещения.
Для распределительной сети – выбираем также радиальную схему. Электроприемники
подключаются к распределительным пунктам с автоматическими выключателями.
В цехе устанавливаем четыре РП серии ПР-8503 с автоматами ВА 52-33 и один щит
освещения серии ОЩВ-12 (25 А) с автоматами АЕ.
Пункты распределительные серии ПР 8503 предназначены для распределения
электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах
короткого замыкания для нечастых оперативных переключений электрических цепей и
пусков асинхронных двигателей.
Пункты серии ПР 8503 рассчитаны для эксплуатации в цепях с номинальным
напряжением до 600 В переменного тока с частотой 50 и 60 Гц.
От распределительных пунктов (РП) до электроприемников кабель прокладываем в
кабельных лотках и в закладных стальных трубах в цементном полу
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов
Номинальные и пусковые токи рассчитываем по формулам [pic] где
PH – мощность установки кВт; Н – КПД установки;
[pic] где [pic]- кратность пускового тока
Например: Позиция 23 на плане. Насосный агрегат выбираем двигатель:
Тип двигателя АК4 мощность 250 кВт; кпд – 093% cos φ = 081 (5;табл.96)
Все остальные данные определяем аналогично и заносим в таблицу № 5.
Пусковой ток А (IП)
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий
Кабели выбранные по номинальному или максимальному току в нормальном режиме
могут испытывать нагрузки значительно превышающие допустимые из-за перегрузок
электроприемников а также токов КЗ поэтому участки сети и электроприемники
должны быть защищены защитными автоматами.
Главные функции аппаратуры управления и защиты:
включение и отключение электроприемников и электрических цепей;
электрическая защита от перегрузки коротких замыканий понижения напряжения и
регулирование числа оборотов электродвигателей;
реверсирование электродвигателей;
электрическое торможение.
Автоматические выключатели (АВ) являются наиболее совершенными и на-
дежными аппаратами защиты срабатывающими при перегрузках и КЗ в защищаемой
Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые
электромагнитные полупроводниковые.
Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА разработок
52 53 55 57 предназначены для отключений при возникновении токов КЗ и
грузках в электрических сетях отключений при недопустимых снижениях напряжений.
Для прокладки к отдельным электроприемникам выбирается кабель АВВГ
(кабель с алюминиевыми жилами с поливинилхлоридной изоляцией в
поливинилхлоридной оболочке без защитного покрова). Кабель марки ААШвУ (кабель с
алюминиевыми жилами в алюминиевой оболочке с поливинилхлоридным шлангом
усовершенствованный).
Расчет и выбор автоматических выключателей.
На вводе РУ выбираем два одинаковых выключателя для 1 и 2 секций:
При условии что максимальный ток равен: [pic]
Наибольший ток 505 А (позиции 2324252627) потребляет насосный агрегат:
Выбираем ближайшее большее значение и принимаем Ко = 50.
Выбираемее автоматические выключатели типа ВА 53-39-3.
Данные автоматы имеют следующие характеристики:
Iн.р. = Iн.а × 063 = 400 × 063 = 252 А;
Iу(кз) = Ко × Iн.р = 5 × 252 = 1260 А;
Т.к. Iн.р. – регулируется ступенчато: 063 Iн.а 08 Iн.а 10 Iн.а.
необходимо выбрать ступень в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320
Время срабатывания в зоне КЗ составляет 025 с.
Таким же способом рассчитываем все остальные автоматы и данные заносим в
Рассчитываем и выбираем секционный выключатель через него при включении будет
проходить не более половины нагрузки РУ поэтому всю нагрузку делим на два.
Выбираем АВ типа ВА 53-39-3
необходимо выбрать ступень
в нашем случае выберем 08 Iн.а = 08 × 400 = 320 А;
Выбираем автоматический выключатель отвечающий следующим требованиям:
[pic] [pic] - для линии без
[pic] [pic] - для линии с одним
групповой линии с несколькими ЭД
где Iн.а. – номинальный ток автомата А;
Iн.р. – номинальный ток расцепителя А;
Iдл. – длительный ток в линии А;
Iм. – максимальный ток в линии А;
Uн.а. – номинальное напряжение автомата В;
Uс - номинальное напряжение сети В.
[pic] - для групповой линии с несколькими электродвигателями
Ko – кратность отсечки;
Io - ток отсечки А;
In - пусковой ток А.
Kn - кратность пускового тока (Kn= 65 75 для асинхронных двигателей).
4.2. Расчет сечения кабеля и выбор марки кабеля.
Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В выбираем по условию нагрева:
I дл.доп. – длительный допустимый ток провода кабеля А;
Ip - расчетный ток А;
Kn - поправочный коэффициент на количество кабелей проложенных вместе;
Kт - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
I дл.доп. определяем по ПУЭ в таблице 1.3.7 на странице 19.
Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения [pic]
где ΔU – расчетное значение потерь напряжения В;
ΔUдоп. = 005×Uн = 20 В;
Расчетное значение определяем по формуле: [pic]
ro xo - удельные сопротивления для выбранного сечения Омкм.
Проверяем выбранное сечение на соответствие току защитного автомата.
Кз - равен 1 коэффициент защиты для невзрыво и непожароопасных
Iз – ток защитного автомата А. Принимается равным по номинальному току
срабатывания теплового расщепителя.
Пример: Расчет кабеля для подключения насосного агрегата к РП – 3:
Определяем длительный ток в линии по формуле: [pic]
Определяем данные и выбираем АЗ-ТР: [pic]
По полученному значению выбираем кабель марки АВВГ – 3 × (3 × 95)
Проверяем правильность расчетов и выбора кабеля по допустимой потере
Все дальнейшие расчеты сечения кабеля заносим в таблицу 6.
Расчет токов короткого замыкания.
Рассчитаем токи короткого замыкания (КЗ):
по расчетной схеме составить схему замещения выбрать токи КЗ;
рассчитать сопротивления;
определить в каждой выбранной точке 3-фазные и 1-фазные токи КЗ заполнить
«Сводную ведомость токов КЗ».
Схемы замещения представляют собой вариант расчетной схемы в которой все
элементы заменены сопротивлениями а магнитные связи заменены электрическими
Выбираем самый удаленный электроприемник поз. 11.
Точки КЗ выбираем на ступенях распределителя – на ШНН-2 на кабеле до РП-4 и на
кабеле до станка поз. 11.
Для определения токов КЗ используем следующие формулы:
Для однофазного тока КЗ - [p
Для трехфазного тока КЗ - [pic].
Расчет токов короткого замыкания 1-фазных линий.
rn - активные переходные сопротивления неподвижных контактных
zтрз - полное сопротивление трансформатора при однофазном токе К.З.
rA1 = 012 мОм xA1 = 013 мОм rm =02 мОм
rA2 = 012 мОм xA2 = 012 мОм rm =02
rA3 = 065 мОм xA3 =06 мОм rm =02
rП ААШвУ2 = 0043 мОм xo ААШвУ2 = 0063 мОм rо ААШвУ2 = 0625 мОм
rП ААШвУ3 = 0056 мОм xo ААШвУ3 = 0088 мОм rо ААШвУ3 = 0894
Длина кабеля до второй точки КЗ - 1 ААШвУ = 60 метров (по плану)
Длина кабеля до третьей точки КЗ – 1 АВВГ = 25 метров (по плану)
Для первой точки К.З.:
R1 = rA1 + rП1 = 012 + 02 = 032 мОм
Х1 = хА1 = 017 мОм тогда ток
k – коэффициент чувствительности для автомата более 100 А ≥ 12
k = [pic](защита эффективна).
Для второй точки К.З.:
Для третьей точки К.З.:
k = [pic]- что допускается для автоматов с номинальным током не более 100 А.
1 Характеристика объекта ЭСН электрических нагрузок 3
Расчетно-конструкторская часть ..4
1 Расчет освещения насосной станции 4
1.1 Расчет освещенности машинного зала 4
1.2 Расчет освещения остальных помещений .. 7
2 Расчет электрических нагрузок компенсирующего
устройства и выбор трансформатора .9
3 Расчет и выбор элементы схемы 14
3.1 Выбор двигателей и расчет пусковых токов ..15
4 Расчет и выбор аппаратов защиты кабельных линий ..16
4.1 Расчет и выбор автоматических выключателей ..17
4.2 Выбор марки и сечения кабеля .20
5 Расчет токов короткого замыкания ..22
5.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания 23
5.2 Расчет токов трёхфазного короткого замыкания .26
Изм.Лист№ДокументПодписьДата
Разработ ЛитераЛист Листо
5.2. Расчет токов короткого замыкания 3 – фазных линий.
Для проверки автоматов и кабеля на динамическую стойкость необходимо определить
ударный ток при 3-х фазном замыкании в точках К1 К2 К3. Схема замещения для
-х фазного К.З. (стр.21) данной работы.
rA1 = 0.15 мОм xA1 = 0.17 мОм rm =0.4 мОм
rA2 = 0.7 мОм xA2 = 0.7 мОм rm =0.7
rA3 = 1.3 мОм xA3 =1.2 мОм rm =0.75
R1 = RT + rA1 + rП1 = 94 + 015 + 04 = 995 мОм
Х1 = ХТ + хА1 = 272 + 017 = 27.37 мОм тогда ток
Ку1 = 132 – ударный коэффициент [4 c.60]
Так как автоматический выключатель ВА 53-39-3 защищающий шины ЦТП имеет
предельную коммутационную способность 20 кА [10 с.75 табл.25] то ударный ток
защитный автомат выдержит и селективность защиты обеспечит:
73979 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна
ZT = [pic] тогда ток КЗ
[pic]=[pic] тогда ударный ток
при Ку2= 13 –ударный коэффициент
2489 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
при Ку3= 139 –ударный коэффициент
4225 А 25 кА [25 кА Iотк табл.6]-защита эффективна.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое
пособие для курсового проектирования. – М:ФОРУМ:Инфа-М 2004 г.
Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию.:Пособие 7-е изд. перераб.и
доп. –М.:Высшая школа 1991 г.
ПУЭ. Седьмое издание переработанное и дополненное с изменениями. Москва
Главэнергонадзор России 2007 г.
Электрический справочник том 2
Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией Ю.Г.Бабарыкина и
др. – М.:Энергоатомиздат 1990 г.
Электроснабжение цехов промышленных предприятий. – М.:НТФ «Энергопрогресс»2003