Проектирование внутренней силовой электрической сети с распределительным щитом

привод зюбрий.doc

4 ПРОЕКТУВАННЯ ВНУТРШНХ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ
1 Вибір системи живлення силових електроустановок
Згідно технологічним вимогам до проекту електрифікації силовий
розподільчий щит і шафи управління розташовані в окремому приміщенні –
Від силового розподільчого щита А1 живляться шафа управління А2. Від
шаф управління до струмоприймачів прокладені чотирьохпровідні лінії.
Вибрана схема силової електричної мережі представлена на рисунку 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема силової електричної мережі.
2 Визначення розрахункових навантажень
В якості розрахункових струмів відгалужень до окремих споживачів
приймаємо номінальні струми які згідно [5] визначаються по нижче
приведеним формулам. При цьому враховується коефіціент завантаження. При
відсутності даних про коефіцієнт завантаження приймаємо рівним 1.
Для трьохфазних асинхронних електродвигунів струм номінальний
де Рн – номінальна потужність споживача кВт;
Uн – номінальна напруга споживача В;
cosφ – коефіцієнт потужності;
Визначимо розрахунковий струм електродвигуна М1 який має слідуючі
паспортні дані : тип АИР80В6У2 Рн =11 кВт пн = 920 обхв [pic]= 74
Аналогічно розраховуємо розрахункові струми для всіх інших
струмоприймачів. Дані розрахунків зводимо в таблицю розподільчої мережі
яка представлена на аркуші 03ЕЕК.008.410000 Э3 графічної частини проекта.
Розрахунковий струм магістралі згідно [5] визначаємо по формулі
де Ко – коефіцієнт одночасної роботи споживачів електроенергії;
[pic]Iн – сума номінальних струмів споживачів А.
В якості прикладу приведемо розрахунок магістрального струму на
Iм.розр.А1-А2 = (305+42+148) =2205 А
Розрахункові струми інших магістралей визначаємо аналогічно. Дані
розрахунків зводимо в таблицю розподільчої мережі яка представлена на
аркуші 03ЕЕК.008.410000 Э3 графічної частини проекту.
3 Вибір марки поперечного перерізу проводів і кабелів
Внутрішня електрична мережа характерезується відносно малою
протяжністю. Тому вибір поперечного перерізу проводів проводимо по тривало
допустимому струму і по механічній міцності.
Вибір поперечного перерізу проводів по тривало допустимому струму
проводимо виходячи із умови
Iтр.доп.[pic] Iрозр.
де Iтр.доп. – тривало допустимий струм провода по умові нагріву
Iрозр. – розрахунковий струм участка мережі А.
По механічній міцності мінімальним поперечним перерізом
струмоведучих жил для алюмінієвих проводів є поперечний переріз 25
Так як приміщення кормоцеху відноситься до сирих приміщень
то згідно рекомендаціям [5] проводку виконюємо алюмінієвим проводом марки
АПВ прокладеним в трубах.
Ввід від повітряної лінії до розподільчого щита (А1) виконюємо
кабеем марки АВРГ прокладеним в землі [5].
В якості прикладу виберемо поперечний переріз проводу для
електродвигуна М1 який має слідуючі паспортні дані тип: тип
АИР80В6У2 Рн =11 кВт пн = 920 обхв [pic]= 74 % cos( = 074
По таблиці [5] вибираємо провід АПВ поперечний переріз якого
складає S = 25 мм2 з Iтр.доп. = 19 А.
Аналогічно проводимо вибір інших проводів і кабелів електросилової
мережі. Для прокладки проводів використовуємо оцинковані водопровідні
труби. Внутрішній діаметр труби визначаємо по формулі [5]
де dпр – діаметр проводу з ізоляцією мм;
n – кількість проводів шт.;
Кз – коефіцієнт запасу (приймаємо 045 – 055).
Для вибраного раніше перерізу S = 25 мм2 діаметр труби складе
dтр = 30[pic]= 89 мм
Вибираємо стандартну водопроводну трубу діаметром 20 мм [5]. Дані
про вибір проводів кабеля і труб заносимо в таблицю розподільчої мережі
яка представлена на листі 03ЕЕК.008.410000 Э3 графічної частини проекту.
4 Вибір пуско захисної апаратури
4.1 Вибір автоматичних вимикачів
Для відключення електричних мереж при короткому замиканні
перевантажнннях а також для нечастих оперативних вмикань і вимикань
електричних мереж проводимо вибір автоматичних вимикачів. Вибір проводимо
по слідуючим умовам [4 5]
- по номінальній напрузі виходячи із умови:
де Uнав – номінальна напруга автоматичного вимикача В;
U м - напруга в мережі В.
- по номінальному струму із умови
де Iнав - номінальний струм автоматичного вимикача А.
- по номінальному струму теплового розчіплювача из умови
- по струму відсічки электромагнітного розчіплювача із умови
Iвідс.р.м.[pic] Iп.розр.
де Iвідс.р.м – струм відсічки електромагнітного розчіплювача
автоматичного вимикача А
Iп.розр – розрахунковий пусковий струм електродвигуна А.
Струм відсічки електромагнітного розчіплювача визначається по
де К – кратність струму відсічки електромагнітного розчіплювача.
Пусковий розрахунковий струм визначається по формулі
Iп.розр. = (15-18) Iп.дв.
де Iп.дв. – пусковий струм електродвигуна А.
де Кі – кратність пускового струму електродвигуна
Iп.розр. = (15-18) [ [pic]Iн.дв. + ( Iп.наиб. -
Iп.наиб. Iн.наим. – відповідно пусковий і номінальний струм
електродвигуна найбільшої потужності А.
- по степені захисту кліматичному виконанню категорії розміщення.
В якості прикладу виберемо автоматичний вимикач для
електродвигуна М1 який має слідуючі паспортні дані : тип АИР80В6У2 Рн
=11 кВт пн = 920 обхв [pic]= 74 % cos( = 074
Вибираємо автоматичний вимикач серії ВА47-63 ТУУ
00АГИЕ.641.235.003 Uнав=Uм=380В Iнав=63А Iн.р.=30 А степінь
захисту – Р00 кліматичне виконання і категорія розміщення – У3.
Вибір інших автоматичних вимикачів проводимо аналогічно. Дані
про вибір заносимо в таблицю розподільчої мережі яка представлена на
4.2 Вибір електромагнітних пускачів
Вибір електромагнітних пускачів проводиться по слідуючим умовам
- по типу або серії;
- по номінальній напрузі із умови
де Uн.мп – номінальна напруга магнітного пускача В.
- по номінальному струму магнітного пускача із умови
де Iн.мп. – номінальний струм магнітного пускача А.
- по номінальному струму неспрацювання теплового реле із умови
Iн.н.тр.[pic] Iн.дв.
з дальнішою регуліровкою на номінальний струм електродвигуна або
номінальному струму теплового елемента реле серії РТЛ
- по величині номінального струму електротеплового реле із умови
де Iн.тр - номінальний струм теплового реле А.
- по напрузі втягування котушки електромагнітного пускача;
- по кількості допоміжних контактів ;
- по кліматичному виконанню і категорії розміщення по
- по степені захисту .
В якості прикладу вибиремо магнітний пускач для електродвигуна М1
який має слідуючі паспортні дані : тип АИР80В6У2 Рн =11 кВт пн = 920
обхв [pic]= 74 % cos( = 074
Вибираємо магнітний пускач ПМЛ – 1221 ТУУ 3.11-05814256-097-97
Uн.мп.=Uм=380В н.мп.= 10А Uн.к.= 220В допоміжні контакти – 1
замикаючий кліматичне виконання і категорія розміщення – УЗ степінь
Магнітні пускачі інших електродвигунів вибирають аналогічно дані
4.3 Перевірка вибраних автоматичних вимикачів
Вибрані автоматичні вимикачі необхідно перевірити [13 1 7].
Перевірку автоматичних вимикачів провести за наступними умовами:
На неспрацювання АВ при пуску електродвигунів в мережах що
захищаються автоматичними вимикачами. Перевірка виконується за умовою
[pic] – розрахункове значення пускового струму в мережі.
Перевірка автоматичного вимикача в колі живлення електродвигуна
АИР80В6У2 та мережі живлення ГРЩ1-ШКЕ2 проведена в п. 4.4.2.
Для електродвигуна [pic]
Для мережі живлення [pic]
На узгодження струму розчіплювачів АВ з допустимим тривалим струмом
проводів та кабелів. Перевірка проводиться за нормативним в ПУЕ [17]
де [pic] – допустимий тривалий струм провідника А.
Кратність струму уставки апарата захисту відносно допустимого
тривалого струму провідника повинна бути не більше нормативної величини
указаної в ПУЕ п. 3.1.9 п. 3.1.11 [17]. Якщо кратність більше нормативної
величини то розчіплювач не забезпечить захист електропроводки. Тоді
необхідно вибрати автоматичний вимикач з іншою уставкою або поміняти
переріз провідника з іншим [pic].
Для прикладу проведемо узгодження струмів розчіплювача з [pic]
проводу в мережі живлення вакуум-насоса.
Живлення електродвигуна (= 13 - М1) виконано кабелем АПВ (4×25) з
[pic] Для захисту мережі ШКЕ2 – (= 13 - М1) встановлений автоматичний
вимикач ВА47-63 з [pic]
На чутливість або надійність спрацьовування при струмах однофазного
Перевірка автоматичних вимикачів на чутливість або надійність
спрацьовування при струмах однофазного к.з. виконується для АВ найбільш
віддалених від джерела живлення (ТП) [10]. Електричну схему на рисунку 4.2
можна використати в якості розрахункової схеми для визначення струмів к.з.
Рисунок 4.2 – Електрична схема розподільчої мережі вакуум-насосів
Перевіримо автоматичний вимикач ВА47-63 в колі живлення
електродвигуна (= 13 - М1) АИР80В6У2 на чутливість або надійність
спрацьовування при струмах однофазного короткого замикання (рисунок 4.2).
Так як [pic] то перевірка виконується за умовами
– для АВ що мають тільки електромагнітний розчіплювач:
– для АВ що мають тепловий розчіплювач і мереж розташованих в
приміщеннях з нормальним середовищем за умовою:
Струм однофазного к.з. визначається за рівнянням [10]
[pic] – повний опір силового трансформатора однофазному струму к.з.
[pic] – повний опір петлі «фаза – нейтральний провід» Ом.
З достатньою для практичних розрахунків точністю для силових
трансформаторів справедливе відношення
де [pic] – номінальна повна потужність трансформатора кВ·А.
Насосна станція живиться від трансформатора з [pic]кВ·А. Отже
можна визначити розрахунковий опір за формулою (4.11) або за додатком К.
Повний опір проводів петлі «фазний провід – нейтральний провід»
визначається за рівнянням
Де [pic] – питомий опір проводів петлі «фазний провід – нейтральний провід»
[pic] – довжина і-ої ділянки км.
Дані про перерізи проводів та довжина ділянок мережі наведені на
електричній принциповій розподільчої мережі на аркуші 03АПК.008.410000Э3
графічної частини курсового проекту.
Величина [pic] визначається по додатку Л.
Повний опір проводів «петлі» визначається
Струм однофазного короткого замикання у точці мережі К1
Для автоматичного вимикача (QF2) ВА47-63 вакуум-насоса [pic] тоді за
Отже умова надійного спрацьовування автоматичного вимикача (QF2) ВА47-
в колі керування електродвигуна при струмах однофазного к.з.
Решта автоматичних вимикачів перевіряється аналогічно.
На граничну вимикаючу здатність струмів трифазного к.з.
Така перевірка проводиться для автоматичних вимикачів мережі тобто
вимикачів які встановлені поблизу джерела живлення – ТП [10]. Перевірка
проводиться за умовою
[pic] – ударний коефіцієнт що залежить від параметрів силового транс-
форматора. Приймається [pic] [10].
Проведемо перевірку автоматичного вимикача (QF1) XS1600-CE на вводі
розподільчого пункту ГРЩ1 з [pic] . Струм трифазного к.з. на шинах 04 кВ
трансформаторів визначається [10]
де [pic] - повний опір трансформатора 1004 кВ приведений до
Тобто опір [pic] легко визначається за паспортними даними
трансформатора. Значення опору трансформатора [pic] приводяться в [10] та
додатку К. Згідно паспортних даних [pic]
Отже умова на граничну вимикаючу здатність автоматичного вимикача
(QF1) XS1600-CE виконується.
На селективність роботи розчіплювачів автоматичних вимикачів
включених в мережі послідовно.
Під селективністю розуміють таку дію захисту при якому к.з.
вимикається захисним апаратом найближчим до місця виникнення к.з. Досвід
експлуатації АВ показав що селективність послідовно встановлених в
розподільчій мережі АВ забезпечується якщо номінальні струми розчіплювачів
наступних АВ від джерела живлення на 2-3 ступені нижче уставок струмів
де [pic] - номінальні струми розчіплювачів
автоматів включених в мережі
Умова на селективність виконується.
5 Вибір низьковольтних комплектних установок
В якості ввідного розподільчого пункту вибираємо пункт серії ПР8504-
18-54У3 який має на вводі автоматичний вимикач ВА47-63 на відходячих
лініях автоматичні вимикачі ВА47-63. Для управління технологічними
процесами вибрані шафи управління СПМ-99-6У3.
Дані про вибір шаф управління і розподільчого пункту представлені
на аркуші 03ЕЕК.008.410000 Э3 графічної частини проекту.
6 Розробка схеми розподільчої електричної мережі
Схема розподільчої електричної мережі розроблена на основі
СПДБ «Силове електрообладнання. Робочі креслення.» ДСТУ БА2.4-21:2008 і
представлена на листі 03ЕЕК.008.410000Э3 графічної частини проекту

6 Rozpodilcha A1 zyubry.cdw

Мережа силова розподільча
Схема електрична принципова.
Схема электрическая принципиальная