Расчет параметров электроснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор электрического оборудования ремонтной мастерской

Для обеспечения нормальной работы ремонтной мастерской хозяйства необходимо достаточное количество электромеханического оборудование.

Для участка наружной мойки машин выбираем насос высокого давления для наружной мойки машин РО с мощностью электродвигателя 2,2 кВ и электроталь ТВ-2 грузоподъемностью 2 т с мощность электродвигателей 0,6 кВ. Для участка разборки машин выбираем электроталь ТВ-2 мощностью 2 кВ. Для участка технического обслуживания и диагностики машин выбираем электроталь ТВ-31 грузоподъемностью 3 т мощностью 3 кВ. Для разборочно-моечного участка выбираем моечную установку МУ-1-ПМЗ для мойки узлов и деталей машин при выполнении ремонтных работ мощностью 7 кВ. Для участка испытания и регулировки двигателей выбираем стенд для холодной приработки двигателей ОС мощностью 20 кВ и ТВ-0,5 грузоподъемностью 0,5 т с мощность электродвигателей 0,85 кВ. Для участка заправки и обкатки машин выбираем передвижной компрессор с ресивером мощностью 2,2 кВ. Для участка ремонта электрооборудования выбираем универсальный стенд для испытания и регулировки электрооборудования УКИС-М-1 мощностью 1 кВ, станок рядовой намотки мощностью 1,5 кВ. Для участка зарядки и хранения аккумуляторных батарей выбираем электродистиллятор Д-1 мощностью 4 кВ. Для участка ремонта шин выбираем электровулканизатор мощностью 0,8 кВ и универсальный заточной станок ЗА64 мощностью 0,65 кВ. Для медницко-жестяницкого участка выбираем вертикально-сверлильный станок 2118 мощностью 0,85 кВ и электроножницы мощностью 0,4 кВ. Для участка ремонта и регулировки топливной аппаратуры выбираем универсальный стенд для регулировки и испытания топливных насосов ТА-55А мощностью 2,7 кВ. Для склада запчастей выбираем электроталь ТВ-0,5 грузоподъемностью 2 т с мощность электродвигателей 0,85 кВ. Для слесарно-механического участка выбираем токарно-винторезный станок 1К-62 мощностью 10 кВ, универсально-фрезерный станок 679 мощностью 3,2 кВ, вертикально-сверлильный станок 2121 мощностью 2,2 кВ и универсально-заточной станок ЗА64 мощностью 0,65 кВ. Для кузнечно-сварочного участка выбираем сварочный трансформатор СТЭ-22 полная мощность которого 13,5 кВМА и два вытяжных вентилятора мощностью 1 и 1,35 кВ. Для вентиляции ремонтной мастерской выбираем два вытяжных вентилятора мощностью по 4 кВ. Во всех помещениях предусматриваем освещение лампами накаливания, в соответствии с установленными нормативами. Также предусматриваем снабжение всех участков штепсельными розетками рассчитанными на нагрузку 6 А.

2. Расчет освещения

Электрическое освещение - важнейший фактор, от которого в значительной мере зависят пребывания людей.

Основные показатели искусственного освещения (освещенность, яркость, спектральный состав света, пульсация светового потока, слепящее действие источников света) должны обеспечивать нормальные и безопасные условия труда людей, способствовать повышению производительности труда, способствовать повышению производительности труда и качества продукции. Важное требование, предъявляемое к осветительной установке - ее экономичность.

Для освещения ремонтной мастерской выбираем универсальные светильники У200 с лампами накаливания для производственных помещений без пыли и различных паров. Основное достоинство ламп накаливания - простая конструкция, невысокая стоимость, надежность. К недостаткам их следует отнести низкую световую отдачу, неудовлетворительный спектральный состав излучения, необходимость применения защитных устройств от слепящего действия ламп.

Искусственное освещение помещений в настоящее время осуществляется, главным образом, электрическими светильниками.

Для освещения рабочих мест выбираем общее освещение.

Рассчитаем количество установленных ламп общего освещения [4]

, (1)

где К ^/_з - коэффициент запаса, принимается в зависимости от степени загрязненности помещения;

Е_о - норма общей освещенности, лк;

S_п - площадь помещения, м²;

Ф_ло - необходимый световой поток от одной лампы общего освещения, лм;

z_о - коэффициент неравномерности освещенности лампами общего освещения в зависимости от типа светильника, расстояния между светильниками и высоты их подвеса;

з_о - коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения

Высота подвеса светильника Н_с рассчитывается по [4]

Н_с = h_о - (h_р + h_п); (2)

где h_о - высота помещения, м;

h_р - расстояние от пола до освещаемой (рабочей) поверхности, м;

h_п - расстояние от потолка до светильника, м

Для определения коэффициента з_о необходимо рассчитать показатель помещения ц_п по формуле [1]

; (3)

где а_п - длина помещения, м;

b_п - ширина помещения, м

Находим высоту подвеса светильников:

Н_с = 6 - (1 + 1) = 4, м

Найдем показатель помещения для участка наружной мойки

По таблице [4] находим: коэффициент использования светового потока от ламп общего освещения з_о = 0,4; норма общей освещенности Е_о = 50 лк; коэффициент запаса для ламп накаливания К ^/_з = 1,3; необходимый световой поток от одной лампы накаливания мощностью 200 Вт Ф_ло = 3200 лм; коэффициент неравномерности освещенности z_о = 0,6.

Подставляя значения коэффициентов в формулу (1) найдем количество ламп

, ламп

Для остальных помещений расчеты проводим аналогично, а данные расчета заносим в таблицу 1.

Таблица 1 - Основные показатели освещения производственных участков ремонтной мастерской

Номер участка	Площадь помещения, Sп, м2	Норма освещенности, Е0, лк	Показатель помещения, ц	коэффициенты	Количество ламп, п	Мощность ламп, Вт
				Неравно-мерности освещения, zо	Использования светового потока, зо
							одной	общая
I, II, VII	72	50	1	0.6	0.4	6	200	1200
III-IV-V	432	50	1.29	0.74	0.51	24	200	4800
VI, XI, XX, XXIV	36	50	0.75	0.6	0.3	6	100	600
XXI, XXII-XXIII	54	50	0.9	0.61	0.38	6	150	900
VIII, IX, X, XII-XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XVIII, XIX	18	50	0.5	0.6	0.21	4	150	600

3. Определение общей установленной мощности авторемонтной мастерской

Общая установленная мощность торгового центра определяем по формуле:

(4)

где S_у - общая установленная мощность торгового центра, кВА;

S_осв - мощность освещения, кВА;

S_роз - мощность розеток, кВА;

S_{силов. обор} - мощность силового оборудования, кВА

Мощность освещения определяется по формуле:

S_осв = У S_{осв. уч. i}, (5)

где У S_{осв. уч. i} - мощность освещения на отдельных участках, кВА

Подставляя значения получим:

S_осв = 3М1,2 + 4,8 + 4М0,6 + 2М0,9 + 10М0,6 = 18,6, кВА

Мощность силового электрооборудования определяется по формуле:

S_{силов. обор} = S_эд + S_пр, (6)

где S_эд - общая мощность электродвигателей, кВА;

S_осв - мощность прочего электрооборудования, кВА;

Полная мощность электродвигателей определяется по формуле:

, (7)

где Р_эд - общая мощность электродвигателей, кВт;

соs ц - коэффициент мощности

Мощность электродвигателей определяем по формуле:

Р_эд = У Р_{эд. i} ; (8)

где Р_{эд. i} - мощность электродвигателя, кВт

Подставляя значения получим:

Р_эд = 0,6+2,2+0,6+4,5+7+0,85+20+2,2+1+1,5+0,65+0,85+0,4+2,7+0,85

+0,65+ +10+2,2+3,2+1,5+2+4+4 = 73,45, кВт;

, кВА

Мощность прочего электрооборудования определяется по формуле:

S_пр = S_дист + S_вулк + S_{св. тр} ;(9)

где S_дист - мощность электродистиллятора, кВА;

S_вулк - мощность электровулканизатора, кВА;

S_{св. тр} - мощность сварочного трансформатора, кВА

Подставляя значения получим:

S_пр = 4 + 0,8 +13,5 = 18,5, кВА;

Тогда мощность силового оборудования будет равна:

S_{силов. обор} = 83,5 + 18,3 = 101,8, кВА;

Мощность на розетки определяем по формуле:

S_роз = п М к_одн М U М I_{доп. роз}; (10)

где п - количество розеток;

к_одн - коэффициент одновременности;

U - напряжение в сети, В;

I_{доп. роз} - допустимо предельный ток на розетку, А

Подставляя значения получим:

S_роз = 22 М 0,4 М 220 М 6 = 11600 ВА = 11,6 кВА

Тогда общая установленная мощность ремонтной мастерской будет равна:

S_у = 18,6 + 101,8 + 11,6 = 132, кВА

4. Выбор трансформаторной подстанции

Трансформаторную подстанцию выбираем из условия [2]

(11)

где S_т - полная мощность трансформатора, кВА;

S_н- полная мощность нагрузки, кВА;

132 кВА

Выбираем ближайшую большую мощность трансформатора [2]:

Марка трансформатора ТМ 160;

Номинальная мощность трансформатора - 160 кВА;

Схема и группа соединений обмоток - Y/Y_н - 0;

Напряжение на первичной обмотке - 10 кВ;

Напряжение на вторичной обмотке - 0,4 кВ;

Потери холостого хода - 510/565 Вт;

Потери короткого замыкания - 2650 Вт;

Напряжение короткого замыкания Uк = 4,5 % Uн;

Ток холостого хода i_х = 2,4 % Iн;

Вид переключения ответвлений обмоток - ПБВ.

5. Расчет номинальных токов

Таблица 1. - Номинальная мощность электроустановок

Наименование электроустановки	М1 М3	М2 М8 М18	М4	М6 М12 М15	М7	М9	М10 М20	М11 М16	М13	М14	М17
Номинальная мощность, кВт	0,6	2,2	4,5	0,85	20	1	1,5	0,65	0,4	2,7	10

Таблица

Наименование электроустановки	М19	М21	М22 М23	ЕК1	ЕК2	ТР	I, II, IV осв. груп	III осв. груп	V осв. груп
Номинальная мощность, кВт	3,2	2	4	4	0,8	13,5	1,2	4,8	10,2

Номинальный ток электродвигателя рассчитывается по формуле [1]

, (12)

где I_н - номинальный ток, А;

Р_н - мощность электродвигателя, Вт;

U_л - линейное напряжение, В;

cos ц_н - коэффициент мощности;

з_н - коэффициент полезного действия

Для электродвигателя электротельфера участка наружной мойки машин:

, А

Номинальный ток для осветительных приборов определяется по формуле [1]

, (13)

где I_н.осв - номинальный ток, А;

Р_н - номинальная мощность осветительных приборов, Вт;

U_ф - фазное напряжение сети, В.

Номинальный ток для осветительных приборов участка наружной мойки машин

, А

Другие расчеты проводим аналогично проведенным расчетам, а данные занесем в таблицу

Таблица - Номинальные токи электроустановок

Наименование электроустановки	М1 М3	М2 М8 М18	М4	М6 М12 М15	М7	М9	М10 М20	М11 М16	М13	М14	М17
Номинальный ток, А	1,2	4,4	9	1,7	39,7	2	3	1,3	0,8	5,4	19,8

Таблица

Наименование электроустановки	М19	М21	М22 М23	ЕК1	ЕК2	ТР	I, II, IV осв. груп	III осв. груп	V осв. груп
Номинальный ток, А	6,4	4	8	6,1	3,6	20,5	5,5	21,8	46,4

6. Расчет внутренних электропроводок

6.1 Общие сведения

Канализация электроэнергии к электроустановкам может осуществляться электропроводками, прокладываемыми по территории предприятий, внутри зданий и сооружении, по наружным стенам и т. п. Они представляют собой совокупность изолированных проводов и силовых кабелей небольшого сечения (до 16 мм²).

Внутренние электропроводки, в соответствии с ПУЭ, должны соответствовать условиям окружающей среды электро- и пожарной безопасности, видами используемых проводов и кабелей, надежностью, удобством эксплуатации и экономическими показателями (минимум приведенных годовых затрат).

Оболочки и изоляция проводов и кабелей, применяемых в электропроводках, должны соответствовать способу прокладки и условиям окружающей среды. Изоляция, кроме того, должна соответствовать номинальному напряжению сети.

В местах, где возможны механические повреждения электропроводки, открыто проложенные провода и кабели должны быть защищены от них своими защитными оболочками, а если такие оболочки отсутствуют или недостаточно стойки по отношению к механическим воздействиям, - трубами, коробами, ограждениями или применением скрытой электропроводки.

Для питания переносных и передвижных электроприемников следует применять шнуры и гибкие кабели с медными жилами, специально предназначенные для этой цели, с учетом возможных механических воздействий. Все жилы указанных проводников, в том числе заземляющая, должны быть в общей оболочке, оплетке или иметь общую изоляцию.

При проектировании внутренних электропроводок следует руководствоваться действующими «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ), «Нормами технологического проектирования электроустановок» (НТПЭ), и «Строительными нормами и правилами» (СНиП).

Сечения проводов и кабелей внутренних электропроводок выбирают по допустимому нагреву и по допустимым потерям напряжения. Кроме того, площади сечений проводов и кабелей не меньше чем разрешается по условиям механической прочности.

6.2 Расчет внутренних электропроводок по допустимому нагреву

Провода и кабели должны быть выбраны таким образом, чтобы температура провода при длительном протекании тока нагрузки не была больше предельно допустимой.

При расчетах провода внутренних электропроводок выбирают по значению предельно допустимого тока.

Так как выбор проводов по допустимому нагреву тесно связано с выбором защитных аппаратов, то расчет начинают с выбора защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Выбираем провода по условиям [1, 5]:

, (14)

, (15)

, (16)

где I_доп - допустимый ток проводника, А;

I_н.дв - номинальный ток электродвигателя, А;

I_в - номинальный ток плавкой вставки, А;

I_ср - ток срабатывания теплового расцепителя, А

Из условий приведенных выше выбираем по таблице [1] площади поперечных сечений проводов.

1. Для линий освещения выбираем трехжильный провод, соответствующих данной осветительной группе сечений.

Для силовых электропроводок выбираем пяти жильные кабели ВВГ с медными жилами, в поливинилхлоридной оболочке с поливинилхлоридной изоляцией соответствующих данной линии сечений.

3. Для подвода электроэнергии к электроустановкам с номинальными токами до 14 А выбираем кабель сечением 1 мм

4. Выбираем сечение провода для подводящей силовой линии Л 1

Номинальный ток в линии Л1:

I_{Л 1} = У I_{Л i}; (17)

где I_{Л 1} - ток протекающий в линии Л 1, А;

У I_{Л i} - ток электроустановок подсоединенных к линии Л1, А

Тогда ток в линии Л 1 будет равен:

I_{Л 1} = 2М1,2 + 3М4,4 + 9 + 3М1,7 + 39,7 + 2 + 2М3 + 2М1,3 + 0,8 + 5,4 + 19,8 + 6,4 + 4 + 2М8+6,1+3,6+20,5=167,4, А

Выбираем для подводящей линии Л 1 кабель сечением 70 мм² [ПУЭ].

Для остальных подводящих линий расчеты проводим аналогично, а результаты расчетов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Выбор сечения кабелей и проводов для линий подвода электричества

Номер линии	Л1	Л2, Л3, Л4, Л5, Л6.1, Л7, Л8, Л9, Л10, Л11, Л12, Л13, Л14, Л16.2, Л16.3, Л15.1, Л15.3, Л15.4, Л19, Л20, Л22	Л17	Л15.2, Л16.1	Л21	Л16	Л15	Л6, Л6.2	Л23
Сечение электро-проводки, F, мм2	70	1	2	2,5	3	5	6	8	10

6.3 Расчет внутренних электропроводок по допустимой потере напряжения

При проверке проводов и кабелей по допустимой потере напряжения должно быть соблюдено следующее условие [1]

, (18)

где ДU_расч - расчетная потеря напряжения, %;

ДU_доп - допустимая потеря напряжения, %

В соответствии с ПУЭ потеря напряжения для внутренних электропроводок не должны быть больше 2,5 %.

Расчетная потеря напряжения определяется по формуле []

, (20)

где Р - мощность электроустановки, кВт;

l - длина линии, м;

с - постоянный для данного провода коэффициент, зависящий от напряжения сети, числа фаз и материала провода;

F - площадь поперечного сечения жилы, мм²

Расчет потери напряжения для силовой линии Л 1

, В

Аналогично проводим расчет потерь напряжения для остальных линий внутренних электропроводок, а результаты расчетов сведем в таблицу 3

Таблица 3. - Сечения проводов и потери напряжения в линиях внутренних электропроводок

Номер линии	Л1	Л2, Л3, Л4, Л5, Л6.1, Л7, Л8, Л9, Л10, Л11, Л12, Л13, Л14, Л16.2, Л16.3, Л15.1, Л15.3, Л15.4, Л19, Л20, Л22	Л17	Л15.2, Л16.1	Л21	Л16	Л15	Л6, Л6.2	Л23
ДUрасч, %	1,1	0,1	0,07	0,19	0,11	0,06	0,05	0,08	0,5

Так как потеря напряжения в общей линии Л 1 находится в допустимом пределе (составляет менее 2,5 %), а потери напряжения на концах отходящих линий также не превышают допустимую норму 2,5 %, то выбранные сечения проводов и кабелей оставляем без изменения, т.е. они нас удовлетворяют.

7. Расчет активных, индуктивных и полных сопротивлений линии и трансформатора

ток трансформатор электропроводка сопротивление

7.1 Определение сопротивлений линии

Сопротивление линии определяется по следующей формуле [2]

, (21)

, (22)

; (23)

где r₀ - активное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

х₀ - индуктивное сопротивление 1 км провода, Ом/км;

l - длина провода (линии), км

, (24)

где с - удельное сопротивление материала провода, ОмМм;

F - номинальное сечение проводника, мм²

Расчет сопротивления линии Л 2:

По [2] для медных проводов с = 18,9М10-⁹ ОмМм

Тогда:

, Ом/км

R = 0,1М0,27 = 0,027, Ом;

х = 0,1М0,3 = 0.03, Ом;

, Ом

Аналогично проводим вычисления для остальных линий электропроводок и данные расчетов заносим в таблицу 4.

Таблица 4. - Активные и индуктивные сопротивления линий внутренних электропроводок

Номер линии	Л1	Л2, Л3, Л4, Л5, Л6.1, Л7, Л8, Л9, Л10, Л11, Л12, Л13, Л14, Л16.2, Л16.3, Л15.1, Л15.3, Л15.4	Л19	Л20	Л21	Л22	Л23	Л15.2, Л16.1	Л16	Л15	Л6, Л6.2	Л17
l, км	0,1	0,01	0,07	0,08	0,06	0,02	0,09	0,01	0,01	0,005	0,01	0,005
r0, ОмМм	0,27	18,9	18,9	18,9	6,3	18,9	1,89	7,56	3,78	3,15	2,36	9,45
R, Ом/км	0,027	0,189	1,3	1,5	0,38	0,38	0,17	0,076	0,038	0,01	0,02	0,05
x, Ом/км	0,03	0,003	0,02	0,024	0,02	0,006	0,03	0,003	0,003	0,002	0,003	0,002
z, Ом/км	0,175	0,19	1,3	1,5	0,38	0,38	0,17	0,006	0,04	0,01	0,02	0,05

7.2 Сопротивлений трансформатора

Сопротивление силового трансформатора определяется по следующим формулам [1]

, (25)

, (26)

, (27)

где z_т - полное сопротивление трансформатора, Ом;

U_к - напряжение короткого замыкания трансформатора, В;

U_б - базисное напряжение, В;

S_т - полная номинальная мощность трансформатора, ВА;

ДР_кз - потеря мощности в трансформаторе при коротком замыкании, Вт;

R_т - активное сопротивление трансформатора, Ом;

х_т - индуктивное сопротивление трансформатора, Ом

Расчет сопротивления силового трансформатора

U_к = 4,5 %, тогда пересчитывая на вольты получим:

U_к = 17,1 В

, Ом;

, Ом;

, Ом

8. Выбор предохранителей

8.1 Выбор предохранителей в сети 0,4 кВ

Предохранители выбирают по следующим параметрам [1]

U_{н. пр} = U_{н. уст}; (28)

I_{пр. откл} ? I ''; (29)

I_в ? k₀МУI_{р (п-1)} + I_п / б; (30)

где U_{н. пр} - номинальное напряжение электроустановки, В;

U_{н. уст} - номинальное напряжение предохранителя, В;

I_{пр. откл} - предельно отключающий ток, А;

I '' - сверх переходный ток короткого замыкания в месте установки предохранителя, А;

I_в - номинальный ток плавкой вставки А;

I_max - максимальный ток в цепи, А;

б - коэффициент зависящий от пускового режима электродвигателя и типа плавкого предохранителя;

k₀ - коэффициент одновременности;

УI_{р (п-1)} - сумма рабочих токов всех электродвигателей, за исключением одного у которого разность между пусковым и номинальным током наибольшая, А;

I_п - пусковой ток исключенного из суммы двигателя, А

Выбираем предохранитель для линии Л 1:

U_{н. пр} = 380 В;

I_{н. пр} ? 220 / v(0,027² + 0,03²) = 5450, А;

I_в = 0,8М271 + 278 / 1,8 = 371, А

Выбираем предохранители ПП-31 с номинальным током плавкой вставки 630 А.

8.2 Выбор предохранителей в сети 10 кВ

Предохранители выбирают по следующим параметрам [1]

U_{н. пр} = U_{н. уст}; (28)

I_{н. пр} ? I_{р. форс}; (29)

I_{пр. откл} ? I ''; (30)

где U_{н. пр} - номинальное напряжение электроустановки, В;

U_{н. уст} - номинальное напряжение предохранителя, В;

I_{н. пр} - номинальный ток предохранителя, А;

I_{р. форс} - ток в цепи в форсированном режиме, А;

I_{пр. откл} - предельно отключающий ток, А;

I '' - сверх переходный ток короткого замыкания в месте установки предохранителя, А

Выбираем предохранитель для цепи 10 кВ:

U_{н. пр} = 10 кВ;

I_{н. пр} ? 1,4М(167,4/26,3) = 9, А;

I_{пр. откл} ? 10 А;

I_в = 10А

Для сети 10 кВ выбираем предохранитель ПКТ - 10 у которого:

· номинальное напряжение - 10 кВ;

· номинальный ток предохранителя - 40 А;

· номинальный ток плавкой вставки - 10 А;

· максимально отключающая (трехфазная) мощность - 200 мВА;

· максимально отключающий ток - не ограничен

9. Выбор воздушных автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям [1,3]

U_{н. а} ? U_{н. у}; (31)

I_а ? I_{н. у}; (32)

I_{н. р} ? k_н.т М I_{р. мах}; (33)

I_{н. э} ? k_н.э М I_{к. мах}; (34)

I_{пр. откл} ? I_{к. мах}; (35)

где U_{н. а} - номинальное напряжение автомата, В;

U_{н. у} - номинальное напряжение электроустановки, В;

I_а - номинальный ток автомата, А;

I_{н. у} - номинальный ток электроустановки, А;

I_{н. р} - номинальный ток теплового расцепителя автомата, А;

k_н.т - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя;

I_{р. мах} - максимальный рабочий ток цепи, защищаемой предохранителями, А;

I_{н. э} - ток отсечки электромагнитного расцепителя, А;

k_н.э - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя;

I_{к. мах} - максимальный ток короткого замыкания в месте установки автомата, А;

I_{пр. откл} - предельно отключающий ток, А

, (36)

или

, (37)

где Z_Т - сопротивление трансформатора, Ом;

Z_л - сопротивление линии, Ом

Выбираем автомат QF 3 для линии Л 1

U_{н. а} ? 380 В;

I_а ? 1,.2 А;

I_{н. р} ? 1,2М1,2 = 1,44, А;

, Ом;

, А;

I_{н. э} ? 647 А;

I_{пр. откл} ? 1,5М647 =970,5, А

Выбираем автомат АП16-2МТ у которого:

· номинальный ток автомата - 16 А;

· с тепловым и электромагнитным расцепителем;

· номинальный ток расцепителя - 1,6/1,6 А;

Другие автоматические выключатели выбираем аналогично, а все полученные данные заносим в таблицу 7.

Таблица 7. - Выбор автоматических воздушных выключателей

Номер автомата	Тип автомата	Номинальный ток выключателя, А	Исполнение расцепителя	Номинальный ток расцепителя, А	Предельный ток отключаемый при Uн = 380 В,кА
QF1, QF3, QF13, QF15, QF18,	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	1,6	0,25
QF6, QF9, QF14, QF17	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	2,5	0,3
QF10, QF23	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	4	0,45
QF2, QF8, QF12, QF16, QF20, QF24, QF27, QF28, QF30	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	6,4	0,7
QF11, QF21, QF25, QF26	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	10	1,5
QF4	АП16-2МТ	16	электромагнитный и тепловой	16	1,5
QF19, QF23, QF29	А3110	50	электромагнитный и комбинированный	30	2
QF7	А3110	50	электромагнитный и комбинированный	50	2
QF31	А3110	100	электромагнитный и комбинированный	60	2

10. Выбор электромагнитных пускателей

Электромагнитные пускатели выбираем по следующим условиям [1]

U_{н. п} ? U_{н. у}; (38)

I_{н. п} ? I_расч; (39)

I_{н. р} ? I_{н. дв}; (40)

где U_{н. п} - номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

U_{н. у} - номинальное напряжение электроустановки, В;

I_{н. п} - номинальный ток магнитного пускателя, А;

I_расч - расчетный ток, А;

I_{н. р} - номинальный ток нагревательного элемента теплового реле, А;

I_{н. дв} - номинальный ток электродвигателя, А

Выбираем пускатель для электродвигателя электротельфера М 1

U_{н. п} ? 380 В;

I_{н. п} ? 1,2 А;

I_{н. р} ? 1,2 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 121002

Для других электродвигателей магнитные пускатели выбираем аналогично и заносим данные в таблицу 8.

Таблица 8. - Выбор пускателей

Электродвигатель	Магнитный пускатель	Uн. п , В	Iн. п , А	Uкатушки, В
М 1, М2, М3, М4, М6, М8, М9, М10, М11, М12, М13, М13, М15, М16, М18, М9, М20, М21, М22, М23	ПМЛ 121002	380	10	380
М 5, М17,	ПМЛ 210604	380	25	380
М7	ПМЛ 311002	380	40	380

11. Выбор рубильника

Рубильники выбираем по следующим условиям [1, 3]

U_{н. р} ? U_{н. уст}; (41)

I_{н. р} ? I_{н. уст}; (42)

где U_{н. п} - номинальное напряжение рубильника, В;

U_{н. уст} - номинальное напряжение электроустановки, В;

I_{н. р} - номинальный ток рубильника, А;

I_{н. уст} - номинальный ток электроустановки, А

U_{н. р} ? 380;

I_{н. р} ? 311, А

Выбираем рубильник с боковой рукояткой типа РБ с тремя полюсами, номинальным током - 400 А и с номинальным напряжением - 380 В.

12. Расчет заземляющего устройства

Трансформаторная подстанция располагается в третьей климатической зоне. От подстанции отходит кабельная линия к торговому центру. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняем путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 м и диаметром Ш 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40 Ч 4 мм. Глубина заложения стержней - 0,8 м, полосы - 0,9 м. Ток замыкания на землю на стороне 10 кВ I_з = 8 А.

Определяем расчетное сопротивление грунта для стержневых заземлителей [1]

; (43)

где с_расч - расчетное сопротивление стержневых заземлителей, Ом;

k_c - коэффициент сезонности;

k₁ - коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении;

с_изм - удельное сопротивление грунта полученное при измерении; ОмМм;

, ОмМм

Сопротивление вертикального заземлителя [1]

; (44)

где R_в - сопротивление вертикального заземлителя, Ом;

l - длина стержня, м;

d - диаметр стержня, м;

h _ср - средняя глубина заложения стержней, м

, Ом

Сопротивление повторного заземления R _п.з не должно превышать 30 Ом при с = 100 ОмМм и ниже

При с > 100 ОмМм допускается принимать

R'_п.з = 30 с / 100; (45)

R'_п.з = 30М138 / 100 = 41, Ом

Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 31,2 Ом < 41 Ом.

Общее сопротивление всех пяти повторных заземлителей [1]

r_{п. з} = R _{п. з} / n; (46)

где n - число повторных заземлителей, шт,

r_{п. з} = 31,2 / 5 = 6,24 Ом.

Определяем расчетное сопротивление нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлителей

r_иск = r_{п. з} М r_з / (r_{п. з} - r_з); (47)

где r_з - сопротивление заземления, Ом

r_иск = 4 М 6,24 / (6,24 - 4) = 11, Ом

В соответствие с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом и 125 / I_з, если последнее меньше 10 Ом.

r_иск = 125 / I_з; (48)

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений r_иск = 10 Ом.

Определяем теоретическое число стержней [1]

n_т = R_в / r_иск; (49)

n_т = 31,2 / 10 = 3,12

Принимаем четыре стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого.

Длина полосы связи

; (50)

где а - расстояние между стержнями, м

l_г = 5 М 4 = 20 м

Определим сопротивление полосы связи [1]

; (51)

где l - длина полосы связи, м;

d - ширина полосы, м;

h - глубина залегания, м.

ОмМм.

При n = 4 и а / l = 5 / 5 = 1, з _в = 0,69 и з _г = 0,45.

Тогда действительное число стержней []

; (52)

где з _г - коэффициент экранирования стержневых заземлителей;

з _в - коэффициент экранирования полосы связи

.

Принимаем для монтажа n_д = n_т = 4 стержня и проводим поверочный расчет.

Действительное сопротивление искусственного заземления [1]

; (53)

Ом < 10 Ом.

Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлителей нулевого провода [1]

r_расч = r_исх М r _{п. з} / (r_исх + r_{п. з}); (54)

r_расч = 9,6 М 6,24 / (9,6 + 6,24) = 3,78 Ом < 4 Ом.

Таким образом в результате проведенных расчетов было получено, что для заземления трансформаторной подстанции необходимо четыре стержня (штыря) заземлителя и пять стержней для повторного заземления кабеля и торгового центра.

Литература

1. Каганов Курсовое и дипломное проектирование - Москва:

2. Будзко И.А, Пещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства - Москва: «Колос», 2000

3. Справочник молодого механика сельской электрификации / Под редакцией д.т.н., профессора Листова П.Н. - Москва: ПРОФТЕХИЗДАТ, 1963

4. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения (к СНиП II-4-79) / Под редакцией к.т.н., Краснова М.И. и др. - Москва: Стройиздат, 1985

5. Бакулин В.И., Бодин А.П., Московкин Ф.И. Внутренние электропроводки - Москва: россельхозиздат, 1973

Размещено на Allbest.ru