Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Так, в системах цехового электроснабжения широко используются комплектные распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП), а также комплектные силовые и осветительные токопроводы.

Все это создает гибкую и надежную систему распределения электроэнергии, экономящую большое количество проводов и кабелей. Значительно упростились схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет отказа от сборных шин и выключателей на первичном напряжении и применения глухого присоединения трансформаторов подстанций к питающим линиям и т.д.

Основными определяющими факторами при проектировании электроснабжения должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнергии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требования электробезопасности.

Подключение систем электроснабжения промышленных предприятий к сетям энергосистем производится согласно техническим условиям на присоединение, выдаваемым энергоснабжающей организацией в соответствии с Правилами пользования электрической энергией.

При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать, что в настоящее время все более широкое распространение находит ввод, позволяющий по возможности максимально приблизить высшее напряжение (35 - 330 кВ) к электроустройствам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации. Основополагающим принципом при проектировании схем электроснабжения является также отказ от "холодного" резерва. Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (КРУ, КСО и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.Целью дипломного проекта является разработка системы электроснабжения и монтажа электрооборудования, агрегатного участка насосной станции.

Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:

- рассчитать электрические нагрузки;

- выбрать элементы питающей и распределительной сети;

- рассчитать токи короткого замыкания;

- рассчитать заземляющее устройство;

-разработать технологию электромонтажных работ и рекомендации о их выполнению;

-построить и рассчитать параметры сетевого графика;

-разработать технологический процесс обслуживание силового трансформатра;

-выполнить сборочный чертеж силового трансформатора;

-выполнить чертеж схемы управления и сигнализации для сетевого насоса ПЭ150-53;

- рассмотреть вопросы охраны труда.

1. Общетехническая часть

Данный раздел содержит расчет нагрузок электрооборудования агрегатного участка цеха насосной станции, а также обоснование выбора элементов и аппаратуры питающей и распределительной сети.

• 1.1 Характеристика агрегатного участка насосной станции

Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит два рабочих отделения, в которых установлено оборудование: насос питательный, насос сетевой, насос конденсатный, насос дренажный, насос вакуумный и др.

На территории участка располагается трансформаторная подстанция (ТП)

Потребители ЭЭ по надежности ЭСН относятся к 2 категории.

Грунт в районе здания - суглинок

Вид ЗУ- выносное.

Размеры здания А х В х Н = 30 х 24 х 8.

Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.

1.2 Технические характеристики электроприемников участка

Размещение электроприемников агрегатного участка насосной станции показано на чертеже ДП.13.02.11.021.00.00.Э7.

Технические характеристики электроприемников указаны в таблице 1.

Таблица 1-Технические характеристики электроприемников

Примечание: Кран мостовой в дальнейшем будет указываться с значением Pн=6 ,т.к. ПВ=25% , а по формуле

Pн=Pп=12,5·=6 кВт;

где Pн-мощность электроприемника с учетом ПВ;

Pп-мощность электроприемника.

1.3 Расчет электрических нагрузок

При разработке проекта электроснабжения участка необходимо определить максимальную электрическую мощность. В зависимости от этого значения, называемого расчетной нагрузкой, выбирается источник электроснабжения и все оборудование электрической сети, обеспечивающее передачу требуемой мощности. Расчетная нагрузка состоит из силовой и осветительной.

Рассчёт начинают с определения суммарной номинальной мощности группы потребителей:

УР_ном = Р_эп·n , (1)

где УР_ном - мощность группы из n приемников, кВт;

Р_эп - мощность одного электроприёмника, кВт;

n - количество электроприемников, шт.

Среднюю активную, реактивную и полную мощности за смену Р_см; Q_см; S_см определяют по формулам:

Р_см = К_и·?Р_ном (2)

Q_см = Р_см·tgц (3)

S_см = (4)

где К_и - коэффициент использования;

Р_см - активная мощность, кВт;

Q_см - реактивная мощность, кВАр;

S_см - полная мощность, кВА;

tgц - коэффициент реактивной мощности.

Эффективное число электроприемников n_э определяется в зависимости от числа электроприемников на РП и среднего коэффициента использования (К_и.ср.) [2 стр. 25 табл. 1.5.2]

В соответствии с практикой проектирования принимается К_мґ=1,1 при

?n ? 10. К_м определяется по [2 стр. 26 табл. 1.5.3]

Определяют максимальную расчетную активную и реактивную нагрузки по формулам:

Р_max = К_м ·Р_см (5)

Q_max = К_мґ· Q_см (6)

S_max = , (7)

где Р_max - максимальная активная мощность, кВт;

Q_max - максимальная реактивная мощность, кВАр;

S_max - максимальная полная мощность, кВА;

К_м - коэффициент максимума активной мощности;

К_мґ - коэффициент максимума реактивной мощности.

Ток для распределительного пункта определяют по формуле:

I_max = S_max/(·U_ф), (8)

где I_max - максимальный ток для распределительного пункта, А;

U - напряжение, 220 В.

• 1.3.1 Расчет силовой нагрузки
• Кран мостовой SJ2 (1):
• Мощность электроприемника Р_эп=6 кВт;
• Коэффициент использования К_и=0,1; cosц=0,5; tgц =1,73.
• По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников:
• УР_н = 6·1=6 кВт;
• Определяют среднюю нагрузку за смену:
• -активная мощность по формуле (2)
• Р_см =0,1·6=0,6 кВт;
• -реактивная мощность по формуле (3)
• Q_см =0,6·1,73=1 кВАр;
• -полная мощность по формуле (4)
• S_см=1,2 кВА.
• Насос технической воды C-KSB4 (2,3):
• Мощность электроприемника Р_эп=25 кВт;
• Коэффициент использования К_и=0,7; cosц=0,8; tgц=0,75.
• По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников:
• УР_н = 25·2=50 кВт;
• Определяют среднюю нагрузку за смену:
• -активная мощность по формуле (2)
• Р_см =0,7·50=35 кВт;
• -реактивная мощность по формуле (3)
• Q_см =35·0,75=26 кВАр;
• -полная мощность по формуле (4)
• S_см=44 кВА.
• ЭД задвижек 3046БР (4,5,6,7)
• Мощность электроприемника Р_эп=0,8 кВт;
• Коэффициент использования К_и=0,7; cosц=0,8; tgц=0,75.
• По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников:
• УР_н =0,8·4=3,2 кВт;
• Определяют среднюю нагрузку за смену:
• -активная мощность по формуле (2)
• Р_см =0,8·3,2=2,3 кВт;
• -реактивная мощность по формуле (3)
• Q_см =2,3·0,75=1,7 кВАр;
• -полная мощность по формуле (4)
• S_см=3 кВА.
• Находят суммарную нагрузку за смену по РП-1 суммированием активных, реактивных и полных мощностей электроприемников по данному распределительному пункту.
• Суммарная активная мощность:
• УР_см =0,6+35+2,3=38 кВт;
• Суммарная реактивная мощность:
• УQ_см =1+26+1,7=29 кВАр;
• Суммарная полная мощность:
• ?S_см =1,2+44+3=48 кВА.
• Определяют эффективное число электроприемников n_э=7.
• Определяют коэффициенты максимума для активной К_м по [2, таблица 1.5.3] и реактивной мощности, К_мґ [2, стр26].
• К_м=1,21.
• К_мґ=1,1.
• Максимальная нагрузка для распределительного пункта определяется по формулам (5, 6, 7)
• - активная мощность:
• Р_max =1,21·38=46 кВт;
• - реактивная мощность:
• Q_max =1,1·29=32 кВАр;
• - полная мощность:
• S_max =56 кВА.
• Ток для распределительного пункта определяется по формуле (8)
• I_max =56/(·0,22) =85 А.
• Расчет остальных РП аналогичен и приведен в таблице 2.
• Суммарная максимальная нагрузка по распределительным пунктам составит
• (9)
• где Р_{max РПn} - суммарная активная мощность по всем РП.
• т.е. ?Р_max=Р_{max рп1}+Р_{max рп2}+Р_{max рп3}=46+71+72+62=251 кВт;
• ?Q_max=Q_{max рп1}+Q_{max рп2}+Q_{max рп3} =32+49+50+42=173 кВАр;
• ?S_max=S_{max рп 1}+S_{max рп2}+S_{max рп3} =56+86+88+75=305 кВА;
• ?I_max=I_{max рп1}+I_{max рп2}+I_{max рп3} =85+130+133+113=460 А.
• 1.4 Расчет электрического освещения
• Целью расчета освещения является:
• - выбор осветительных приборов;
• - определение количества светильников и их расположение на участке.
• Для определения осветительной нагрузки применяют метод коэффициента использования светового потока.
• Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей и при отсутствии крупных затеняющих предметов.
• 1. Площадь освещаемого помещения определяется по формуле
• S=А · В (10)
• 2. Выбрать тип светильника в соответствии с освещаемым объектом [4, таблицы С.1 - С.4].
• 3. Равномерно разместить светильники по площади помещения. При размещении светильников необходимо соблюдать нормативные расстояния:
• - расстояние между светильниками - 4-6 м;
• - между рядами - 6-8 м;
• - минимальное расстояние от стен - 2 м;
• - на чертеже должны быть указаны расстояния между светильниками и расстояние крайних светильников от стен помещения;
• - допускается на чертеже не изображать все светильники в ряду, а только первые и последние два из них, соединенные штриховой линией взаимосвязи с указанием над ней общего числа светильников.
• 4. Определить количество светильников - n, шт.;
• 5. Показатель помещения определяется по формуле
• i = , (11)
• где i - показатель помещения;
• a, b - длина и ширина помещения, м;
• h - высота подвеса светильников, выбирается по условиям слепящего действия таблица 2.3, [4].
• 6. Определяют коэффициенты отражения стен Р_с, %, потолка Р_п, %, рабочей поверхности Р_р, %, по таблице С.12, [4].
• 7. Определяют для принятого светильника значение коэффициента использования светового потока К_ис, % [4].
• 8. Определяют минимальную допустимую освещенность Е_доп, определяемую по таблице С.11.
• 9. Определяют коэффициент запаса К_з
• 10. Определяют световой поток от светильников по формуле
• F = (12)
• где F - световой поток от светильников, лм;
• Е_доп - минимальная допустимая освещенность помещения, лк;
• S - площадь освещаемого помещения, м²;
• К_з - коэффициент запаса;
• n - количество светильников, шт.;
• К_ис - коэффициент использования светового потока, выраженный не в процентах, а в долях единицы.
• 11. Световой поток лампы не должен отличаться от расчетного значения светового потока более, чем на -10…+20%. Если невозможно подобрать лампу, поток которой отличался от расчетного в указанных пределах, необходимо изменить количество ламп и произвести перерасчет.
• 12. Определяют фактическую освещенность помещения от принятых ламп по формуле
• Е_ф = (13)
• где F_л - световой поток выбранной лампы, лм;
• n - количество светильников, шт.;
• К_ис - коэффициент использования светового потока, выраженный не в процентах, а в долях единицы;
• S - площадь освещаемого помещения, м²;
• К_з - коэффициент запаса.
• 13. Полученное значение Е_ф должно быть больше, чем минимальная допустимая освещенность помещения Е_доп.
• Е_ф? Е_доп (14)
• 14. Определяют однофазную мощность, затрачиваемую на освещение по формуле
• Q_о = Р_о·tgц, кВАр; (15)
• Р_о = , кВт; (16)
• где Р_о - активная трехфазная мощность нагрузки освещения, кВт;
• Q_о - реактивная трехфазная мощность нагрузки освещения, кВАр.
• 15. Приводят мощности к нагрузке по формуле
• S_о=, кВА (17)
• I_о=, А (18)
• где I_о - ток для нагрузки освещения, А;
• U - напряжение, 220 В.
• 1.4.1 Расчет рабочего освещения
• Рабочее отделение №1
• 1. Площадь освещаемого помещения определяется по формуле (10)
• S= 30·10=300 м².
• 2. Выбирают тип светильника в соответствии с освещаемым объектом ЛСП 04 с люминесцентными лампами.
• 3. Равномерно размещают светильники по площади помещения:
• n_св=2·10=20 шт.
• 4. Количество светильников n_св умножаем на 4 т.к. в светильнике размещены четыре лампы.
• n=20·4=80 шт.
• 5. Определяют показатель помещения по формуле (11)
• i ==1,25.
• 6. Выбирают коэффициенты отражения стен Р_с, %, потолка Р_п, %, рабочей поверхности Р_р, %, коэффициент запаса К_з по таблице С.10 [4].
• Р_п=50%; Р_с=30%; Р_р=10%, К_з = 1,8.
• 7. Определяют для принятого светильника значение коэффициента использования светового потока К_ис, %, [2].
• К_ис=0,45 %
• 8. Определяют минимальную допустимую освещенность Е_доп, определяемую [2].
• Е_доп = 300 лк;
• 9. Определяют коэффициент запаса К_з
• К_з=1,8
• 10. Определяют световой поток лампы светильников по формуле (12)
• F==5175 лм.
• 11. Выбирают лампу люминесцентную, дневного света, ЛБ-80-4 со световым потоком F_л=5220 лм, мощностью Р_л=80 Вт, номинальным напряжением сети U_н=220 В.
• 12. Определяют фактическую освещенность помещения от принятых ламп по формуле (14)
• Е_ф== 302 лк
• 13. Полученное значение Е_ф (302)лк больше, чем минимальная допустимая освещенность помещения Е_доп (300)лк.
• Расчет для других помещений аналогичен и приведен в таблице 2.
• Таблица 2 - Расчет рабочего освещения для помещений участка

Помещение	Едоп, ЛК	S,	а, м	b, м	h, м	i	Ки, %	n, шт.	F, ЛМ	Fл, ЛМ	Еф, ЛК
Трансформатор	200	36	6	6	8	1	0,4	4	2328	2340	201
Проезд	100	120	30	4	8	0,6	0,25	5	4968	5220	105
Рабочее отделение №1	300	300	30	10	8	1,25	0,45	20	5175	5220	302
Рабочее отделение №2	300	240	24	10	8	1,18	0,45	16	5544	5220	302
Рабочее отделение №3	200	24	6	4	8	1	0,4	3	2328	2340	201

• 14. Определяют однофазную мощность, затрачиваемую на освещение по формуле (15, 16).
• кВт;
• кВАр.
• Приводят мощности к трехфазной нагрузке по формуле (17)
• кВА.
• где Р_о - активная мощность освещения, кВт.
• Расчет для других помещений аналогичен.
• 14. Определяют суммарную однофазную мощность рабочего освещения:
• - суммарная активная мощность:
• - суммарная реактивная мощность:
• - суммарная полная мощность:
• 15. Определяют ток рабочего освещения по формуле (18)
• А.
• Нагрузка на шинах низкого напряжения получается суммированием силовой и осветительной нагрузки:
• (19)
• (20)
• (21)
• (22)
• Результат заносят в строку «Всего на ШНН».
• 1.4.2 Аварийное освещение
• Аварийное освещение предназначено для освещения помещения вовремя эвакуации рабочего персонала. Аварийное освещение располагается по проходу между оборудования и на выходе из помещений.
• Наименьшая допустимая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном освещении должна составлять не менее 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк.
• Для аварийного освещения выбираем светильники DL-11 в количестве 12 шт.
• DL-11 светильники аварийного освещения с автоматическим включением; работа 4-5 часов; 1·18/20w; 635·104·78;
• Режим работы - от сети и аварийный.

1. Определяют мощности аварийного освещения:

- активная мощность аварийного освещения:

= 0,2 кВт;

- реактивная мощность аварийного освещения:

кВАр;

- полная мощность аварийного освещения:

 0,23кВА.

где n₁ - количество аварийных светильников, шт.

n₂ - количество светильников «Выход», шт.

2. Определяют ток аварийного освещения:

А

На данном участке использовано аварийное освещение комбинированного типа, а именно светильники запитаны от щита аварийного освещения; и светильники аварийного освещения со встроенными аккумуляторами.

Светильники запитаны от щита аварийного освещения проводом ПВ сечением 1,5 мм².

1.5 Расчет потерь мощности в трансформаторе

Потери в трансформаторе определяются по формулам

?P=0,02•Smax.нн; (23)

?Q=0,1•Smax.нн (24)

?S= (25)

где Р_т - потери активной мощности в трансформаторе, кВт;

Q_т - потери реактивной мощности в трансформаторе, кВАр;

S_max - максимальная полная мощность на шинах НН, кВА.

Р_т=0,02·264,4=5,3 кВт;

Q_т=0,1·264,4 =26,4 кВАр;

S_т=27 кВА;

Iт= = 71 А.

На стороне высокого напряжения нагрузка получается суммированием нагрузки на низкой стороне Р_нн, Q_нн, S_нн, I_нн и потерь в трансформаторе Р_т, Q_т, S_т, I_т.

Р_вн=264,4+5,3=270 кВт;

Q_вн=178,4+26,4=205 кВАр;

S_вн=319,2+27=346 кВА;

I_вн=526+71=597 А.

1.6 Выбор элементов питающей сети

В качестве защитных аппаратов используем автоматические выключатели серии ВА.

Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей и защиты от перегрузки и коротких замыканий.

Аппараты имеют тепловой и электромагнитный расцепитель.

Автоматические выключатели выбираются по условиям:

а) номинальный ток автомата I_н.а. и номинальный ток расцепителя I_н.р. должны быть больше тока защищаемой цепи в рабочем режиме I_ном, т.е.

I_н.а.?I_ном; (26)

I_н.р.?I_ном (27)

б) уставка силы тока мгновенного срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя I_ср принимается по мгновенному максимальному току линии I_мгн:

I_ср?I_мгн; (28)

I_ср=К_уэ·I_н.р. (29)

где I_ном - номинальный ток электроприемника, А, определяемый по формуле

I_ном = , (30)

Мгновенный максимальный ток линии I_мгн определяется по формулам:

для одного электроприемника

I_мгн = 1,1· I_пуск, (31)

где I_пуск=6·I_ном (32)

для группы электроприемников, присоединенных к РП

I_мгн.рп=1,25·(I_пуск+I_рп-К_и·I_ном), (33)

для защиты участка (на стороне НН трансформатора)

I_мгн.уч=1,25·(I_пуск+I_об-К_и·I_ном), (34)

где I_пуск - пусковой ток самого мощного электроприемника;

I_рп - максимальный расчетный ток линии группы электроприемников;

I_об - максимальный расчетный ток линии участка;

К_и, I_ном - коэффициент использования и номинальный ток самого мощного электроприемника.

• 1.6.1 Выбор защитной аппаратуры для электроприемников
• Насос питательный с параметрами:
• - номинальной мощностью Р_п =18,5 кВт;
• - коэффициентом мощности сosц=0,8;
• Определяют номинальный ток по формуле (30), пусковой и мгновенный по формуле (31 и 32)
• I_ном==61 А;
• I_пуск=6·61=365 А;
• I_мгн=1,1·365=402 А.
• Согласно условиям (26, 27) выбирают выключатель ВА 51Г-31 с параметрами:
• I_н.а.=100 А; I_н.р.=80 А; К_уэ=7;
• I_ср=К_уэ·I_н.р.=7·80 =560 А; I_отк=7 кА.
• I_ср? I_мгн.=560>402 А.
• Расчет защитной аппаратуры для остальных электроприемников аналогичен и приведен в таблице 3.
• Таблица 3 - Защитная аппаратура для электроприемников

Наименование ЭО	Iном, А	Iпуск, А	Iмгн, А	Тип ВА	Iн.а., А	Iн.р., А	Куэ	Кут	Iср., А	Iотк., кА
1. Насос питательный ПЭА850-65	61	365	402	51-31	100	80	1,25	7	560	7
2. Насос сетевой ПЭ15-53	33	197	217	51-31	100	40	1,35	7	280	6
3. Насос конденсатный 1КС-20-110	49	296	326	51-31	100	63	1,35	7	441	6
4. Насос дренажный DRN30T	16	95	104	51-25	25	20	1,35	7	140	3
5. Насос вакуумный 4ВН1-2	49	296	326	51-31	100	63	1,35	7	441	6
6. Насос технической воды С-KSB4	82	493	543	51-31	100	100	1,25	7	700	7
7. Насос регенерации DPF	72	434	477	51-31	100	80	1,35	7	560	7
8. ЭД вакуумных насосов 4АМ	20	118	130	51-25	25	25	1,35	7	175	3
9. ЭД задвижек 3046БР	2,6	16	17	51-25	25	3,15	1,2	14	54	1,5
10. Вентилятор ВД4	16	95	104	51-25	25	20	1,35	7	140	3
11. Кран мостовой SJ2	32	190	208	51-31	100	40	1,35	7	280	6

• 1.6.2 Выбор защитной аппаратуры для распределительных пунктов
• РП-1
• Из таблицы 2 ток распределительного пункта №1 I_рп1=85 А.
• Электроприемник данного распределительного пункта с наибольшей мощностью - Насос технической воды C-KSB4 (2):
• Р_п = 25 кВт; К_и=0,7; cosц=0,8;
• По формуле (32, 34) для данного электроприемника
• I_ном= 82 А; I_пуск=493 А
• По формуле (35)
• I_мгн.рп= 1,25· (493+85-0,8·82) =651 А
• Для выключателя ВА 51-31
• I_н.а.=100А; I_н.р.=100А; Кут=1,25; К_у=7; I_{ср.расц}=К_у·I_н.р.=7·100=800А; I_отк= 7кА;
• I_ср? I_мгн.=700>651 А.
• РП-2
• I_рп2=130 А.
• Электроприемник данного распределительного пункта с наибольшей мощностью - Насос вакуумный 4ВН1-2 (8):
• Р_п = 15 кВт; К_и=0,7; cosц=0,8;
• По формуле (32, 34) для данного электроприемника
• I_ном= 49 А; I_пуск= 296 А
• По формуле (35)
• I_мгн.рп= 1,25· (296+130-0,7·49) = 489 А
• Для выключателя ВА 51-33
• I_н.а.=160 А; I_н.р.=160 А; Кут=1,25; К_у=10; I_{ср.расц}=К_у·I_н.р.=10·160=1600 А;
• I_отк= 12,5 кА; I_ср? I_мгн.=560>489 А.
• РП-3
• Из таблицы 2 ток распределительного пункта №3
• I_рп3= 133 А.
• Электроприемник данного распределительного пункта с наибольшей мощностью - Насос питательный ПЭА850-65 (16):
• Р_п = 18,5 кВт; К_и=0,7; cosц=0,8;
• По формуле (32, 34) для данного электроприемника
• I_ном= 61 А; I_пуск= 365 А
• По формуле (35)
• I_мгн.рп= 1,25·(365 +133-0,7·61)=490 А
• Для выключателя ВА 52-33
• I_н.а.=160 А; I_н.р.=160 А; Кут = 1,25;К_у=10; I_{ср.расц}=К_у·I_н.р.=10·160=1600 А;
• I_отк= 12,5 кА; I_ср? I_мгн.=1600>490 А.
• РП-4
• Из таблицы 2 ток распределительного пункта №4
• I_рп3= 113 А.
• Электроприемник данного распределительного пункта с наибольшей мощностью - Насос регенерации DPF (26)
• Р_п =22 кВт; К_и=0,7; cosц=0,8;
• По формуле (32, 34) для данного электроприемника
• I_ном= 72 А; I_пуск= 434 А
• По формуле (35)
• I_мгн.рп= 1,25· (434 +113-0,7·72)= 621 А
• Для выключателя ВА 51-33
• I_н.а.=160 А; I_н.р.=125 А; Кут = 1,25; К_у=10; I_{ср.расц}=К_у·I_н.р.=10·125=1250А;
• I_отк= 12,5 кА; I_ср? I_мгн.=1250>621 А.
• Результаты выбора защитной аппаратура по РП заносят в таблицу 4.
• Таблица 4- защитная аппаратура по РП.

Номер РП	Iрп, А	Iном, А	Iпуск, А	Iмгн, А	Тип ВА	Iн.а., А	Iн.р., А	Куэ	Кут	Iср, А	Iоткл, кА
1	85	82	493	651	51-31	100	100	7	1,25	700	7
2	130	49	296	489	51-33	160	160	10	1,25	1600	12,5
3	133	61	365	490	51-33	160	160	10	1,25	1600	12,5
4	113	72	434	621	51-33	160	125	10	1,25	1250	12,5

• 1.6.3 Выбор защитной аппаратуры объекта
• I_шнн = 526 А - суммарный ток цеха, А.
• Насос технической воды С-KSB4 (2):
• Р_п = 25 кВт; К_и=0,7; cosц=0,8;
• По формуле (32, 34) для данного электроприемника
• I_ном= 82 А; I_пуск= 493 А
• По формуле (35)
• I_мгн.рп= 1,25· (493+526-0,7·82) = 1202 А
• Для выключателя ВА 52-39
• I_н.а.=630А; I_н.р.=630 А; Кут = 1,25 Кут = К_у=10; I_{ср.расц}=К_у·I_н.р.=10·630=6300А; I_отк= 40 кА; I_ср? I_мгн.=6300>1202 А.
• 1.7 Выбор элементов распределительной сети
• К элементам распределительной сети относятся: распределительные пункты, проводниковый материал.
• 1.7.1 Выбор распределительных устройств
• В качестве распределительных устройств используют распределительные шкафы типа ПР 85.
• Распределительные шкафы выбираем из справочных данных [2] согласно условиям:
• 1) номинальный ток распределительного шкафа I_н.ш. должен быть больше или равен току, потребляемому электроприемником, присоединенными к нему I_м РП.
• I_н.ш. ? I_{м РП}; (35)
• 2) распределительный шкаф должен обеспечивать нужное количество присоединений для электроприемников.
• РП-1
• Из таблицы 2:
• - максимальный расчетный ток РП-1 I_пр1= 85 А
• - присоединено 7 трехфазных электроприемников.
• Выбираем шкаф ПР85 схема № 023 с параметрами I_н.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений - 8.
• РП-2
• Из таблицы 2:
• - максимальный расчетный ток РП-2 I_пр2= 130 А
• - присоединено 8 трехфазных электроприемников.
• Выбираем шкаф ПР85 схема № 029 с параметрами I_н.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений - 10.
• РП-3
• Из таблицы 2:
• - максимальный расчетный ток РП-3 I_пр3= 133 А
• - присоединен 8 трехфазных электроприемников.
• Выбираем шкаф ПР85 схема № 029 с параметрами I_н.ш.= 400 А, количество трехфазных присоединений - 10.
• РП-4
• Из таблицы 2:
• - максимальный расчетный ток РП-3 I_пр4= 113 А
• - присоединен 6 трехфазных электроприемников.
• Выбираем шкаф ПР85 схема № 023 с параметрами I_н.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений - 8.
• Таблица 5 - Выбор распределительных устройств

№ РП	IРП, А	Тип шкафа	Схема	Iнш, А	Количество трехфазных присоединений
					n эп	n присоед.
1	85	ПР85	023	250	7	8
2	130	ПР85	029	250	8	10
3	133	ПР85	029	250	8	10
4	113	ПР85	023	250	6	8

• 1.8 Выбор линии электроснабжения
• Прокладка кабельных линий осуществляется в трубах.
• По условиям прокладки (нормальная среда) удовлетворяют провода марки ПВ для выполнения электроснабжения от распределительного пункта до электроприемника, кабель ВВГнг для линии от шинопровода до распределительного пункта. Данные провода ПВ и кабеля ВВГнг берут из таблиц 4.3.23, 4.3.15 [6].
• Провод или кабель выбирается из условий:
• 1) номинальный ток электроприемника, I_ном, должен быть меньше, чем допустимый ток проводникового материала, I_доп.
• I_ном ? I_доп (36)
• 2) падение напряжения не должно превышать ±5%.
• Падение напряжения определяется по формуле
• ?U=·I_ном·L·(r₀cos+x₀sin)/U_н , (37)
• где I_ном - номинальный ток электроприемника, А;
• L - длина проводникового материала, м;
• r_0, x₀,- активное, реактивное сопротивление провода, мОм;
• cos; sin=- параметр электроприемника;
• При выборе кабеля для РП значение cos берут из сводной таблицы 2.
• 1.8.1 Выбор линии электроснабжения электроприемников
• Кран мостовой:
• Согласно п.2.3.1 по формуле (30) определен номинальный ток электроприемника I_ном=29 А;
• По справочным данным [6, таблица 4.3.23] выбираем провод ПВ 5х4 с допустимым током I_доп = 30 А.
• По [2, табл. 1.9.5] определяем активное и реактивное сопротивление для данного провода r₀= 4,63 мОм/м_, x₀= 0,107 мОм/м;
• Длина провода от распределительного пункта до электроприемника L=3м.
• cosц= 0,5 sinц= 0,86 - параметры электроприемника;
• По формуле (37) определяем падение напряжения ?U:
• ?U=·29·13·(4,63·0,5+0,107·0,86)/380= 2,8 %
• Выбор и расчет линии электроснабжения для остальных электроприемников аналогичен и приведен в таблице 6.
• Таблица 6 - Выбор и расчет линии электроснабжения электроприемников

Наименование электроприемников	Iном, А	сечен	Iдоп, А	r0, мОм/м	x0, мОм/м	cosц	sinц	L, м	Uн, В	?U, %
РП1
1. Кран мостовой	32	5х6	40	3,09	0,1	0,5	0,86	11	380	2,6
2. Насос технической воды C-KSB4	82	5x25	90	0,74	0,091	0,8	0,6	3	380	0,7
3. Насос технической воды C-KSB4	82	5x25	90	0,74	0,091	0,8	0,6	6	380	1,4
4. ЭД задвижек 3046БР	2,6	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	3	380	0,3
5. ЭД задвижек 3046БР	2,6	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	2	380	0,2
6. ЭД задвижек 3046БР	2,6	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	3	380	0,3
7. ЭД задвижек 3046БР	2,6	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	5	380	0,6
РП2
8. Насос вакуумный 4ВН1-2	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	2	380	1,7
9. Насос вакуумный 4ВН1-2	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	4	380	1,3
10. Насос вакуумный 4ВН1-2	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	5	380	1,7
11. Насос вакуумный 4ВН1-2	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	7	380	2,4
12. ЭД вакуумных насосов 4АМ	20	5x2,5	25	7,4	0,104	0,8	0,6	4	380	2,1
13. ЭД вакуумных насосов 4АМ	20	5x2,5	25	7,4	0,104	0,8	0,6	2	380	1,1
14. ЭД вакуумных насосов 4АМ	20	5x2,5	25	7,4	0,104	0,8	0,6	6	380	3,2
15. ЭД вакуумных насосов 4АМ	20	5x2,5	25	7,4	0,104	0,8	0,6	5	380	2,6
РП3
16. Насос питательный ПЭА850-65	61	5x16	75	1,16	0,095	0,8	0,6	4	380	1,1
17. Насос питательный ПЭА850-65	61	5x16	75	1,16	0,095	0,8	0,6	6	380	1,6
18. Насос конденсатный 1КС-20-110	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	3	380	1
19. Насос конденсатный 1КС-20-110	49	5x10	50	1,84	0,099	0,8	0,6	2	380	0,7
20. Насос дренажный DRN30T	16	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	6	380	4,2
21. Насос дренажный DRN30T	16	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	5	380	3,5
22. Насос дренажный DRN30T	16	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	7	380	4,9
23. Насос дренажный DRN30T	16	5x2,5	25	7,4	0,116	0,8	0,6	10	380	3,3
РП4
24. Насос регенерации DPF	72	5x16	75	1,16	0,095	0,8	0,6	2	380	0,6
25. Насос регенерации DPF	72	5x16	75	1,16	0,095	0,8	0,6	7	380	2,2
26. Насос сетевой ПЭ150-53	33	5x6	40	3,09	0,1	0,8	0,6	3	380	1,1
27. Насос сетевой ПЭ150-53	33	5x6	40	3,09	0,1	0,8	0,6	9	380	3,4
28. Вентилятор ВД4	16	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	6	380	4,3
29. Вентилятор ВД4	16	5x1,5	16	12,3	0,126	0,8	0,6	7	380	4,9

• 1.8.2 Выбор линии электроснабжения распределительных пунктов
• РП 1
• Максимальный ток РП 1 и коэффициент мощности из таблицы 2:
• I_рп1=85 А; cosц=0,6; sinц=0,8.
• От щитовой до РП1 длина кабеля L= 11 м.
• По [6, таблица 4.3.15] выбираем кабель ВВГнг 5х25 с допустимым током
• I_доп = 90 А, медной токоведущей жилой.
• Из справочных данных [2, таблица 1.9.5] для кабеля ВВГнг 5х25 активное и реактивное сопротивление r₀ = 0,74 мОм/м_, x₀= 0,091 мОм/м;
• По формуле (37) определяем падение напряжения ?U
• ?U=·85·11· (0,74·0,6+0,091·0,8)/380= 2,3 %
• Таблица 7 - Выбор и расчет линии электроснабжения РП

№ РП	Iрп, А	сечение	Iдоп, А	r0, мОм/м	x0, мОм/м	cosц	sinц	L, м	Uн, В	?U, %
1	85	5x25	90	0,74	0,091	0,6	0,8	11	380	2,3
2	130	5x50	145	0,37	0,085	0,8	0,6	23	380	4,6
3	133	5x70	180	0,265	0,082	0,8	0,6	26	380	4
4	113	5x70	180	0,265	0,082	0,8	0,6	38	380	4,9

• Примечание: Некоторые провода и кабели выбраны большего диаметра сечения, чем обычно выбирают по току, так как при выборе сечения меньшего диаметра, падение напряжения привысит 5%, что недопустимо из условия.
• 1.8.3 Выбор шинопровода
• Шинопровод выбирается по допустимому току, т.е. ток шинопровода должен быть больше, чем ток нагрузки. Максимальный ток, который будет протекать по шинопроводу определяем из таблицы 2.
• I_мах= 597 А.
• Выбирают шинопровод [6, таблица 4.2.1 ] ШРА 73 с I_ш= 630 А.
• 1.8.4 Выбор троллейных линий
• Троллейные провода применяются в крановых грузоподъемных механизмах. Двигатели кранов работают в повторно-кратковременном режиме с низким коэффициентом использования.
• Расчет троллейных установок, где в качестве материала применена угловая сталь, может быть произведен методом, который сводится к выбору размеров угловой стали, удовлетворяющих условиям нагрева и допустимой потере напряжения.
• Троллейная линия выбирается по условиям:
• 1) пиковый ток крановых двигателей, I_пик, А, должен быть меньше чем допустимый ток проводника, в качестве которого выбрана угловая сталь, I_ном у, А.
• I_пик ? I_{ном у}; (38)
• 2) потеря напряжения при использовании угловой стали не превышает 10%
• ?U ? 10% (39)
• Пиковый ток крановых двигателей, I_пик, А, определяется по формуле
• I_пик = I_пуск + (I_мах - I_ном) (40)
• где I_ном - номинальный ток самого мощного кранового двигателя, А;
• I_пуск - пусковой ток кранового двигателя, А;
• I_мах - максимальный ток активной нагрузки, А.
• Номинальный ток кранового двигателя, I_ном, А.
• I_ном = (41)
• где Р_пв - мощность кранового двигателя в повторно - кратковременном режиме, кВт;
• ПВ - коэффициент кратковременности, %;
• U - напряжение сети 220 В;
• cosц - коэффициент мощности кранового двигателя (для кранов малой грузоподъемности cosц = 0,45ч0,5; для кранов большой грузоподъемности - cosц = 0,6).
• Пусковой ток кранового двигателя, I_пуск, А, определяют от четырех до пяти номинальных токов кранового двигателя:
• I_пуск = (4 - 5)· I_ном (42)
• Максимальный ток активной нагрузки определяют:
• I_мах = (43)
• Р_ПВ - мощность кранового двигателя в повторно - кратковременном режиме, кВт, Р_ДВ= Р_ПВ·- мощность кранового двигателя в длительном режиме, кВт; k - коэффициент спроса, определяемый по рис.1 в зависимости от режима работы и числа двигателей n_д, установленных на кране;
• tgц = (44)
• Рисунок 1. Коэффициент спроса k для крановых установок в зависимости от режима работы: 1-тяжелый, 2- средний, 3 - легкий.
• Потеря напряжения определяется по формуле:
•  (45)
• где m - удельная потеря напряжения, зависящая от размеров угловой стали и ее номинального тока;
• I_мах - максимальный ток активной нагрузки, определяемый по формуле (43), А;
• k₃ - коэффициент загрузки, при питании от одной троллейной линии одного крана k₃ = 1, при питании двух кранов k₃ =0,8, при трех k₃ = 0,7;
• L - длина троллеи, определяемая по планировке участка, м.
• Определяют ток подпитки в ленте:
• I_пл=I_пик - I_max
• Определяют соотношение максимального тока активной нагрузки и тока подпитки в ленте:
• г=I_max / I_пл
• Выбирают ленту.

Методика расчета

Определяют номинальный ток кранового двигателя:

I_ном=22 А (41)

Определяют пусковой ток:

I_пуск=199 А (42)

Кран мостовой работает от 1 двигателя =1, коэффициент загрузки k₃ =1.

Определяют максимальный ток активной нагрузки:

I_мах= 166 А (43)

Определяют пиковый ток кранового двигателя:

I_пик =331 А (40)

Троллея крана выбираем из угловой стали 60х60х6 мм c допустимым током =334, удельная потеря напряжения m=0,17%.

Определяют потерю напряжения по формуле:

=3,37 (45)

Определяют ток подпитки в ленте:

Определяют отношение максимального активной нагрузки и тока подпитки в ленте:

= = 0,2

Выбирают ленту 30х3.

1.9 Выбор трансформатора

Трансформатор выбирают по активной расчётной нагрузке:

S_т= (46)

где Р_м - максимальная активная мощность, кВт;

в - коэффициент загрузки трансформатора, зависящий от категорийности ЭП цеха (в=1 для III категории, 0,9 - для II категории и 0,7 - для I категории);

N - число трансформаторов (N=1 для II и III категории и N=2 для I категории).

Определяется реактивная мощность Q_т, которую можно передать через трансформатор

Q_т= (47)

где S_т - полная мощность выбранного трансформатора, кВА;

в - коэффициент загрузки трансформатора;

N- количество трансформаторов, зависящее от категорийности электроприемников объекта;

Р_м - максимальная активная мощность, кВт, 1,1 - коэффициент учитывающий по ГОСТ 14209-85 допустимую нагрузку трансформатора в течении смены.

Определяется мощность низковольтных компенсаторов на шинах 0,4 кВ по формуле

Q_кн=Q_р-Q_т, кВар (48)

Если величина Q_кн окажется отрицательной, то установка батареи не требуется.

Трансформатор выбирается по активной максимальной нагрузке по формуле (46)

S_т=264,4/0,9·1= 294 кВА

где 0,9 - для II категории электроснабжения;

Выбираем трансформатор ТМ 400 10/0,4

Определяется реактивная мощность, которую можно передать через трансформатор по формуле (47)

Q_т==351 кВАр

Определяется мощность низковольтных компенсаторов на шинах 0,4 кВ по формуле (48)

Q_кн=178,4-351= -172,6 кВАр

Так как получено отрицательное значение, установка низковольтных компенсаторов не требуется.

1.10 Расчет токов короткого замыкания

Для расчетов токов короткого замыкания стставляют расчетную схему и схему замещения.

Схема замещения состоит из эквивалентных сопротивлений элементов расчетной схемы.

Трансформатор имеет эквивалентное - активное и реактивное сопротивления R_т, Х_т.

Выключатели - активное R_SF и реактивное X_SF сопротивление и активное сопротивление переходных контактов R_П.SF.

Для определения токов КЗ используютследующие соотношения:

а) 3-фазного, кА:

I⁽³⁾=кА, (49)

где U_n- линейное напряжение в точке КЗ, кВ;

Z_K- полное сопротивление до точки КЗ, Ом.

б) 2- фазного, кА:

I⁽²⁾ =· I⁽³⁾ =0,87· I⁽³⁾, кА, (50)

в) 1- фазного, кА:

I⁽¹⁾=, кА, (51)

где U⁽¹⁾- фазное напряжение в точке КЗ, кВ;

Z_n- полное сопротивление петли до точки КЗ, Ом;

Z_т⁽¹⁾- полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом.

г) 3- фазного ударного тока, кА:

i⁽³⁾_y =кА, (52)

где К_у- ударный коэффициент, определяется по графику [2, график 1.9.1 ]

К_у=F (53)

где R_k, X_k - суммарное активное и реактивное сопротивление до точки КЗ.

д) 2- фазного ударного тока, кА:

i⁽²⁾_y=·К_у·I⁽²⁾ кА, (54)

е) действующее значение ударного тока, кА:

I_y=qI_K⁽³⁾ кА. (55)

где q - коэффициент действующее значение ударного тока.

q= (56)

Проводниковый материал - активное R_л и реактивное Х_л сопротивление, определяемое по формулам

R_л=r_о·L (57)

Х_л=х_о·L (58)

где r_о, х_о - активное и реактивное сопротивление линии, мОм/м;

L - длина линии, м.

Удельное активное сопротивление петли «фаза-нуль» R_0П определяется для любых линий по формуле

R_0П = 2r₀, (59)

где r₀ - удельное значение сопротивление линии, мОм/м.

• 1.10.1 Методика расчетов токов короткого замыкания
• Методика расчета
• Определяют ток системы:
• I_с= = = 24 А
• Рисунок 2. Схема электроснабжения и замещения агрегатного участка насосной станции
• Сопротивление системы:
• Наружная ВЛ АС-5х10, I_доп=84 А;
• x₀=0,4 Ом/км, [2, стр. 60];
• Х'_с=х₀·L_c=0,4·3=1,2 Ом;
• r₀= ==3,33 Ом/км; [2, стр. 60 ];
• R'_c= r₀·L_c =3.33·3=10 Ом.
• Сопротивление приводят к НН:
• R_c= R'_c=10··10³=16 мОм;
• Х_c= Х'_c=1,2··10³=1,9 мОм.
• Точка К1
• Сопротивления до точки К1.
• Сопротивление трансформатора ТМ 400:
• R_т = 5,5 мОм;
• X_т= 17,1 мОм;
• Z⁽¹⁾_т= 195 мОм.
• Переходное сопротивление первой ступени распределения R_с1 = 15 мОм.
• Для выключателя ВА 52-39 с номинальным током I_н.a=630 А:
• R_1SF = 0,1 мОм;
• X_1SF = 0,1 мОм;
• R_п1SF =0,15 мОм.
• Для первой ступени распределения коэффициент ударного тока К_у=1,2.
• Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К1:
• УR₁= R_с +R_т+ R_S1F+ R_П1SF+ R_С1=16+5,5+0,1+0,15+15=37 мОм.
• УX₁= X_с +X_т + X_1SF= 1,9+17,1+0,1=19 мОм.
• Z₁==42 мОм.
• К_у1=F=F(2)=1,0.
• q₁= =1.
• По формуле (49)
• I⁽³⁾= = 400 / (1,7·42) =5,6 кА;
• = I⁽³⁾ · К_у =5,6 ·1=5,6 кА;
• По формуле (50)
• I⁽²⁾ =·I⁽³⁾ =0,87·5,6=4,9 кА;
• По формуле (52)
• i_у⁽³⁾=1,4·К_у· I⁽³⁾ = 1,4·1·5,6 =15,7 кА;
• По формуле (54)
• i_у⁽²⁾=1,7·К_у· I⁽²⁾ =1,7·1·4,9=16,7 кА;
• По формуле (51)
• I⁽¹⁾= =220/(15+195/3)=2,75 кА.
• Для других точек короткого замыкания расчет аналогичен с добавлением соответствующих сопротивлений следующих элементов схемы.
• Точка К2
• Для шинопровода ШРА 73 с номинальным током I_ном=630 А и длинной L=2:
• R_ш=r₀·L=2·0,1=0,2 мОм;
• X_ш = х_о·L=2·0,13=0,26 мОм.
• Для кабеля ВВГнг 5х25 длиной L=11 м:
• =0,74 но т.к. в схеме 3 параллельных кабеля, то
• = =0,25 мОм/м;
• R_к =r₀·L=0,25·11=2,75 мОм;
• X_к = х_о·L=0,091·11=1 мОм.
• Для выключателя РП-1 ВА 51-31 с номинальным током I_ном=100А:
• R_SF2 = 1,3 мОм;
• X_SF2 = 1,2 мОм;
• R_пSF2 =0,75 мОм;
• Переходное сопротивление второй ступени распределения:
• R_с2 = 20 мОм.
• Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К2:
• R₂= R₁+R_ш+R_SF2+ R_ПSF2 +R_к+R_С2 =37+0,2+1,3+0,75+2,75+20=62 мОм;
• X₂= X₁ +Х_ш+ X_SF2 +X_к=19+0,26+1,2+1=22 мОм;
• Z₂==66 мОм.
• К_у2=F=F(2,8)=1,0.
• q₂==1.
• По формуле (49)
• I⁽³⁾= = 380 / (1,7·66) =3,4 кА;
• = I⁽³⁾ · К_у =3,4·1=3,4 кА;
• По формуле (50)
• I⁽²⁾ =· I⁽³⁾ =0,87·3,4 =3 кА;
• По формуле (52)
• i_у⁽³⁾=1,4·К_у· I⁽³⁾ =1,4·1·3,4 =4,8 кА;
• По формуле (54)
• i_у⁽²⁾=1,7·К_у· I⁽²⁾=1,7·1·3=5,1 кА;
• По формуле (51)
• I_по⁽¹⁾= =220/(41+195/3)=2,1 кА;
• мОм;
• R_п2=R_c1+R_пкл+R_пш+R_с2=15+5,5+0,2+20=40,7 мОм;
• Х_п2=Х_пкл+Х_пш=1+0,26=1,26 мОм;
• R_пк =2r₀·L=2·0,25·11=5,5 мОм;
• X_пк = х_о·L=0,091·11=1 мОм.
• Точка К3
• Рисунок 4. Схема замещения для расчета 1-фазных токов
• Для выключателя электроприемника Насос технической воды C-KBS4 (2) ВА 51-31 с номинальным током Iном=100А:
• R_SF3 = 1,3 мОм;
• X_SF3= 1,2 мОм;
• R_пSF3 =0,75 мОм.
• Для провода ПВ 5х25 длиной 3 м:
• R_пп =r₀·L=0,74·3=2,2 мОм;
• X_пп = х₀·L= 0,091·3=0,3 мОм;
• R₃= R₂+ R_пп+R_SF3+R_ПSF3 =62+2,2+1,3+0,75=66 мОм;
• X₃= X₂ + X_SF3+X_пп=22+1,2+0,3=23,5 мОм;
• Z₃==70 мОм;
• К_у3=F=F(2,8)=1,0;
• q₃==1;
• По формуле (49)
• I⁽³⁾= = 380 / (1,7·70) =3,2 кА;
• = I⁽³⁾ · К_у =3,2·1=3,2 кА;
• По формуле (50)
• I⁽²⁾ =· I⁽³⁾ =0,87·3,2 =2,8 кА;
• По формуле (52)
• i_у⁽³⁾=1,4·К_у·I⁽³⁾ =1,4·1·3,2=4,5 кА;
• По формуле (54)
• i_у⁽²⁾=1,7К_у·I⁽²⁾=1,7·1·2,8=4,8 кА;
• По формуле (51)
• I_по⁽¹⁾==220/(45+195/3)=2;
• Zпо=45 мОм;
• R_п3=R_п2+R_пп =40,7+4,3=45 мОм;
• Х_п3= Х_п2+Х_пп =1,26 +0,3=1,56 мОм;
• R_пп =2r₀·L=2·0,74·3=4,3 мОм;
• X_пп = х_о·L=0,091·3=0,3 мОм;
• Таблица 8 - Сводная таблица токов короткого замыкания

	R, мОм	X, мОм	Z, мОм		Kу	q	I (3), кА	I (2), кА	i (3), кА	i (2), кА	I (1), кА
К1	37	19	42	2	1,0	1	5,6	4,9	7,9	8,3	2,75
К2	62	22	66	2,8	1,0	1	3,4	3	4,8	5,1	2,1
К3	66	23,5	70	2,8	1,0	1	3,2	2,8	4,5	4,7	2

• 1.10.2 Проверка элементов защиты сети от токов короткого замыкания
• Выбор автоматических выключателей проверяют по двум условиям:
• 1. На надежность срабатывания:
• I_k⁽¹⁾ ? 3 I_нр, (60)
• где I_k⁽¹⁾ -однофазный ток короткого замыкания в рассматриваемой точке, кА;
• I_нр - номинальный ток расцепителя выключателя в заданной точке.
• 2. На отключающую способность:
• I_откл > I_к⁽³⁾К_с, (61)
• где I_откл - ток отключения выключателя в заданной точке , кА:
• I_к⁽³⁾ - трехфазный ток короткого замыкания, кА;
• К_с - коэффициент учитывающий влияние электрической дуги на короткое замыкание
• Проверка выключателя SF1 (цеха)
• Для выключателя SF1 ВА 52-39:
• I_нр=630 А; I_откл=40 кА;
• 1. 3I_нр = 3·630=1890 А; I_k1⁽¹⁾= 2,75 кА; 2,75 кА > 1890А;
• 2. I_к⁽³⁾Кс =1,4·5,6·1,4=11 кА; 40 кА > 11 кА.
• Проверка выключателя SF2 (РП1)
• Для выключателя SF2 ВА 51-31:
• I_нр=100 А; I_откл=7 кА;
• 1. 3I_нр = 3·100=300А; I_k2⁽¹⁾=2,1 кА; 2,1 кА > 300 А;
• 2. I_к⁽³⁾Кс =1,4·3,4·1,4=6,7 кА; 7 кА > 6,7 кА.
• Проверка выключателя SF3 (Насос сетевой ПЭ150-53)
• Для выключателя SF3 ВА 51Г-31:
• I_нр=100 А; I_откл=7 кА;
• 1. 3I_нр = 3·100=300 А; I_k3⁽¹⁾ =2кА; 2кА > 300 А;
• 2. I_к⁽³⁾К_с =1,4·3,2·1,4= 6,2 кА; 7кА > 6,2 кА.
• Автоматические выключатели выбраны согласно условиям (60, 61)
• 1.11 Расчет заземляющего устройства
• Рассчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках с изолированной нейтралью - значит выбрать вид заземляющего устройства, заземляющие электроды, рассчитать их количество и сопротивление, разместить внешний контур заземления на планировке участка.
• Расчет заземляющего устройства производим в следующем порядке:
• 1. Выбирают вертикальный и горизонтальный электрод, его длину L, м;
• 2. Расстояние между электродами а, м;
• 3. Выбирают климатическую зону, глубина заложения заземлителей t, м;
• 4. Выбирают вид заземляющего устройства;
• 5. Определяют расчетное сопротивление одного вертикального электрода по формуле:
• r_в=0,3сК_сез.в (62)
• где r_в- сопротивление одного вертикального электрода, Ом;
• с - удельное сопротивление грунта, Ом·м;
• К_сез.в - коэффициент сезонности для вертикального электрода.
• 6. Определяют предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле:
• R_зу ? (63)
• где R_зу - требуемое сопротивление совмещенного ЗУ для напряжения 380В;
• I_зу - требуемый ток замыкания совмещенного ЗУ:
• I_зу = (64)
• где U_н- номинальное напряжение сети, кВ.
• L_кл L_вл - длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.
• 6. Определяют количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле
• N'_вр= , (65)
• Определяют коэффициент использования вертикального электрода з_в по справочным данным [2, таблица 1.13.5].
• С учетом экранирования количество вертикальных электродов определяется по формуле
• N_вр= , (66)
• где з_{в -} коэффициент использования вертикального электрода.
• 7. Определяют длину ЗУ L_ЗУ по формуле
• L_ЗУ = а·( N_в-1), (67)
• где а - расстояние между электродами, м;
• 8. Определяют уточненные значения сопротивлений вертикальных R_в и горизонтальных R_г электродов по формулам:
• R_в=, (68)
• R_г= (69)
• где r_в- сопротивление одного вертикального электрода, Ом;
• N_вр - количество вертикальных электродов, шт.;
• з_в - коэффициент использования вертикальных электродов;
• з_г - коэффициент использования горизонтального электрода;
• с - удельное сопротивление грунта;
• К_сез.г - коэффициент сезонности для горизонтального электрода;
• L_ЗУ - длина ЗУ;
• b - ширина горизонтального электрода, полосы, мм;
• t - глубина заложения, м.
• 9. Определяем фактическое сопротивление ЗУ R_зу.ф по формуле
• R_зу.ф=, (70)
• где R_в- уточненные значения сопротивлений вертикальных электродов, Ом;
• R_г - уточненные значения сопротивлений горизонтального электрода, Ом.
• 10. Вывод о эффективности ЗУ.
• Принимаем исходные данные:
• 1. Выбирают заземляющие электроды:
• вертикальный электрод - уголок стальной 75х75; длина вертикального заземлителя: L= 3м;
• горизонтальный электрод - полоса стальная 40х4; Грунт - суглинок для которого с=100 Ом*м;
• 2. Климатическая зона II. К_сез.в= F(верт., II) = 1,7;
• глубина заложения t = 0,5 м, L_кл = 15 км;
• где L_кл - длинна кабельных линий, км;
• 3. Применяют рядный вид заземляющего устройства.
• 4. Определяют расчетное сопротивление одного вертикального электрода по формуле (62)
• r_в=0,3сК_сез.в=0,3·100·1,7=51 Ом