Б. Выбор способа конструктивного исполнения и схемы распределительной сети

Схема распределительной сети определяется технологическим процессом производства, взаимным расположением ввода питания и электроприемников, их единичной установленной мощностью и размещением на площади цеха. Схема должна быть проста, безопасна и удобна в эксплуатации, экономична, удовлетворять характеристике окружающей среды, обеспечивать применение индустриальных методов монтажа.

Схемы сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными – с односторонним или двухсторонним питанием.

Достоинства радиальной схемы заключаются в высокой надежности (авария на одной линии не влияет на работу приемников, получающих питание по другой линии) и удобстве автоматизации. Недостатками радиальной схемы являются: малая экономичность из-за значительного расхода проводникового материала; необходимость в дополнительных площадях для размещения силовых РП; ограниченная гибкость сети при перемещениях технологических механизмов, связанных с изменением технологического процесса.

Выполняются радиальные схемы кабелями или проводами в трубах или коробах (лотках).

Достоинствами магистральных схем являются: упрощение щитов подстанции; высокая гибкость сети, дающая возможность перемещать технологическое оборудование без переделки сети; использование унифицированных элементов, позволяющих вести монтаж индустриальными методами.

При магистральной схеме приемники подключаются к любой точке линии (магистрали). Магистраль присоединяется непосредственно к трансформатору по схеме блока трансформатор-линия.

Магистральная схема менее надежна, чем радиальная, так как при исчезновении напряжения на магистрали все подключенные к ней потребители теряют питание. Применение шинопроводов и модульной проводки неизменного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

При выполнении сети по смешанной схеме часть электроприемников получает питание от магистралей, часть от силовых РП, которые, в свою очередь, питаются от шинопровода. Такое сочетание позволяет наиболее полно использовать достоинства радиальных и магистральных схем.

Сеть для питания электроприемников инструментального отделения выполняем смешанной.

Вдоль отделения устанавливаем шинопровод, к которому подключаются распределительные пункты (магистральная сеть). От распределительного пункта к каждому электроприемнику прокладываем отдельную линию, выполненную проводами в трубах (радиальная сеть).

Распределительные пункты устанавливаются вдоль стен отделения на полу для удобства обслуживания и оперирования.

Схема распределительной сети отделения представлена на рисунке 3.

10.Определение расчетных нагрузок распределительного шинопровода.

Определяем значения суммарной номинальной мощности средние активные и реактивные нагрузки Pср (кВт), Qср(квар), суммарное количество ЭП .

Определяем значения суммарной номинальной мощности:

∑Pн = 3.4+5.6+9+8.4+5.1+9+7+1.4+35+5.6+4.5=99.6 кВт.

Определяем суммарное количество ЭП:

n_{∑ =} 2+2+2+3+3+2+3+2+1= 20 шт.

Находим значения суммарной средней активной нагрузки: Р_ср = Р_н · К_u

∑Р_ср = 0.44+0.72+1.17+0.71+1.26+0.98+0.19+24.5+0.28+0.22=31.64 кВт.

Определяем значения суммарной средней реактивной нагрузки: Q_ср = Р_ср · tgφ

∑Q_ср = 0.45+1.73+1.19+2.67+1.62+2.88+0.43+8+0.47+0.37=22 кВар

Определяем и для термического отделения.

Средневзвешенный коэффициент использования определяется по формуле:

К_u.ср =

Получаем:

=

Определяем эффективное число ЭП для инструментального отделения по формуле:

n_э = .

Рассчитываем , , и для силовых ЭП каждой группы.

Расчетную активную мощность определяем по выражению :

Р_р =Р_р +Р_рo = 1.28 ·31.64 = 40.5 кВт.+20.13 кВт=60.63

Расчетная реактивная мощность для сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от определяется следующим образом:

- при

- при

Определяем значения расчетной реактивной мощности для инструментального отделения:

Q_p =Q_{p +}Q_po =1.1·22 = 24.2 кВар+6.64 кВар=30.84 кВар

Полную расчетную мощность определяем по формуле :

S_p = 68 кВА

Токовую расчетную нагрузку определяем по формуле

I_p=

Отдельно рассчитаем для каждого силового ЭП по следующей формуле:

К примеру возьмем расчёт для электропечи сопротивления

Р_н = 40 cos = 0.95

Получаем:

I_p=

Подобным образом находим значения I_p для остальных ЭП обеих групп.

Все полученные результаты расчетных нагрузок распределительного шинопровода заносим в

таблицу 3.

Таблица 3.

Название оборудования	P уст, кВт	Кол-во ЭП, шт.	Pн, кВт	Ки	cos φ	tg φ	Ки∙Pн, кВт	Ки∙Pн ∙tg φ, квар	n	nЭ	Кра	Pрасч, кВт	QркВар	SpткВА	A
Плоско - шлифовальный станок	1,7		3,4	0,3	0,7	1,02	0,44	0,45	11.5						7.3
Круглошлифовальный станок	2,8		5,6	0,3	0,7	1.02	0,72	1,73	31.3						12.1
Внутришлифовальный станок	4,5			0,3	0,7	1,02	1,17	1.19							19.5
Вертикально – сверлильный станок	2,8		8,4	0,14	0,4	2,29	1,17	2,67	70.5						31.9
Радиально – сверлильный станок	1,7		5,1	0,14	0,4	2,29	0,71	1,62							19.3
Токарно – винторезный станок	4,5			0,14	0,4	2,29	1,26	2,88							34.1
Универсально – заточной станок	1,4		1,4	0,14	0,4	2,29	0,19	0,43	1.96						5.3
Универсально – фрезерный станок				0,14	0,4	2,29	0,98	2.24							26.5
Электропечь сопротивления				0,7	0,95	0,33	24,5
Кран – балка (ПВ=25%)	2,8		5,6	0,05	0,5	1,7	0,28	0,47	31.36
Тельфер (ПВ=25%)	4,5		4,5	0,05	0,5	1,7	0,22	0,37	20.25						13.6
Итого			99.6	0,31			31.64		1628.81		1.28	60.3	30.8		103.3

10.2 Выбор шинопровода ШРА по формуле.

I_н.шра ≥ I_p = где I_н.шра—номин. Ток распределительного шинопровода

ЭП каждой группы термического отделения записываем от отдельных распред. шинопроводов ШРА

тип ШРА:

I_н.шра ≥103.3 А. 250 ≥103.3 А. Выбираю шинопровод ШРА-4-250 по табл.4,2 метод. 751

Технические характеристики.

ШРА-4-250

Номинальный ток 250 А

Номинальное напряж. 660 В

Сопротивление фазы активное 0,21

индуктив. 0,21

Линейные потери напр.

На длине 100м при

номин. Токе и cos𝜑=0.8 6.5 В

Шинопровод проверяем по допустимой потери напряжения:

Где Uл-линейные напряжения ШРА при ном. токе и cos𝜑=0.8

l= 99

Шинопровод выбран правильно если:

3.51 В < 2,5·380/100=9,5 В – условие выполняется.

Условие выполняется и сечение шинопровода выбрано правильно.

Г. Выбор марки и сечения распределительных сетей отделения (проводов, кабелей) по условию допустимого нагрева и проверка сети по допустимой потере напряжения до наиболее удаленного от шин цеховой трансформаторной подстанции электроприемника.

Как сказано выше распределительную сеть инструментального отделения (линии от распределительных пунктов к электроприемникам) выполняем проводом, проложенным в трубах.

Сечение проводов и кабелей цеховых сетей напряжением до 1 кВ выбирается сравнением расчетного тока линии с допустимым длительным током принятых марок проводов и кабелей [3,7.11] с учетом условий их прокладки и температуры окружающей среды.

,

где - расчетный ток линии, А;

- поправочный коэффициент на температуру окружающей среды, равен 1

=0,92 - поправочный коэффициент, учитывающий ток для четырехжильных кабелей;

- поправочный коэффициент на условие прокладки кабелей, равен 1

Iдоп - длительно допустимый (табличный) ток для трехжильных кабелей.

Выбранные сечения проводов и кабелей проверяются по допустимой потере напряжения до одного самого удаленного от ЦТП электроприемника.

,

где - потеря напряжения в сети, В;

- расчетный ток рассматриваемого участка, А;

- длина участка, км;

- удельные активное и индуктивное сопротивление линии;

- коэффициент мощности нагрузки рассматриваемого участка;

.

Напряжение на зажимах наиболее удаленного от ЦТП электроприемника:

,

где напряжение ХХ на зажимах вторичной обмотки трансформатора ЦТП, равное 105%;

- потери напряжения в трансформаторе ЦТП, %;

,

где - активная составляющая напряжения к.з., %

, %

- реактивная составляющая напряжения к.з., %

;

- фактический коэффициент загрузки трансформатора.

Напряжение на зажимах наиболее удаленного электроприемника (станка) должно быть .

Сечение проводников выбираем из условия (формула 4.1[3]):

,

,

,

где Iр – расчетный ток нагрузки;

Iдоп – длительно допустимый ток соответствующий данному сечению с учетом поправочного коэффициента на число совместно проложенных проводников (табл.1.3.5 [1]).

К2=0,92 К1 =1 К3 =1

Произведём расчёт токов для эл приёмников по примеру ЭЛ№1

Принимаем к установке провода марки АПВ (по четыре провода в одной трубе), проложенные в трубах на стойках. Берём ток

Условие выполняется

Результаты выбора проводов сводим в табл. 8 и на рис.4.

При определении потери напряжения для упрощения расчетов, делаем следующие допущения:

1. нагрузка по длине шинопровода распределена равномерно;

2. не учитываем потери напряжения в коммутационных аппаратах.

Напряжение в конце шинопровода:

Наиболее удаленный электроприемник от шин ТП – это приемник №1, подключенный к ШРА проводом АПВ – 2,5 мм2.

Падение напряжения в шинопроводе:

ΔU с1 = 0,85 %.

Падение напряжения в линии от ШРА до ЭП№1:

ΔU_с2 = ∙3,68∙0,02(12,5∙0,7+0,116·0,71)100/380 = 0,29 %.

где Хо = 0,116 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление линии,

выполненной проводами в трубе;

ℓ =0,02 км – длина проводника;

Rо=12,5 Ом/км – удельное активное сопротивление проводника.

Напряжение в конце линии будет:

U16= 105-2,33-(0,86+0,29)= 102,32 %.

Напряжение на электроприемнике, наиболее удаленном от шин цеховой трансформаторной подстанции, находится в пределах нормы.

Дата добавления: 2015-07-16