(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Разработка системы электроснабжения и монтажа электрооборудования фрезерного участка электромеханического цеха
Содержание
Введение
1. Электротехническая часть
1.1 Черта монтажного участка электромеханического цеха
1.2 Технические свойства электроприемников цеха
1.3 Расчет электронных нагрузок
1.3.1 Расчет силовой перегрузки
1.4 Расчет освещения
1.4.1 Расчет рабочего освещения
1.4.2 Аварийное освещение
1.5 Расчет утрат мощности в трансформаторе
1.6 Выбор частей питающей сети
1.6.1 Выбор защитной аппаратуры для электроприемников
1.6.2 Выбор защитной аппаратуры для распределительных пт
1.6.3 Выбор защитной аппаратуры объекта
1.7 Выбор частей распределительной сети
1.7.1 Выбор распределительных устройств
1.8 Выбор полосы электроснабжения
1.8.1 Выбор полосы электроснабжения электроприемников
1.8.2 Выбор полосы электроснабжения распределительных пт
1.8.3 Выбор шинопровода
1.8.4 Выбор троллейных линий
1.9 Выбор трансформатора
1.10 Расчет токов недлинного замыкания
1.10.1 Расчет токов недлинного замыкания
1.10.2 Проверка частей распределительной сети по токам недлинного замыкания
1.11 Расчет заземляющего устройства
1.12 Выбор измерительной аппаратуры объекта
Заключение
Перечень использованных источников
Введение
1-ое пространство по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит индустрии, на долю которого приходится наиболее 60% вырабатываемой в стране энергии. При помощи электронной энергии приводятся в движение миллионы станков и устройств, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими действиями и др. Есть технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.
Потребление электроэнергии в индустрии существенно возросло благодаря созданию гибких автоматических производств.
Энергетической программкой предвидено создание массивных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены большие припасы минеральных и аква ресурсов. Такие комплексы добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в собственной деятель разные электроустановки по производству, передаче и распределению электронной и термический энергии.
Объединение региональных ОЭС в наиболее сильную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Русской Федерации. ЕЭС позволило понизить нужную генераторную мощность по сопоставлению с изолированно работающими электростанциями и производить наиболее оперативное управление перетоками энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, потому что в европейской части страны располагается 80% всех потребителей энергии. Для электронной связи меж ОЭС служат сверхдальние полосы электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ.
Энергетическая Политика РФ (Российская Федерация — государство в Восточной Европе и Северной Азии, наша Родина) предугадывает предстоящее развитие энергосберегающей программки. Экономия энергетических ресурсов обязана осуществляться методом: перехода на энергосберегающие технологии производства; улучшение энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических утрат и увеличение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического горючего иными энергоносителями, сначала ядерной и гидравлической энергией.
Но увеличение надежности соединено с повышением цены системы электроснабжения, потому принципиальной задачей обязано считаться определение хороших характеристик надежности, выбор хорошей по надежности структуры системы электроснабжения.
Также принципиальной задачей является обеспечение требуемого свойства электроэнергии. Низкое свойство электроэнергии приводит кроме иных ненужных явлений к повышению утрат электроэнергии как в электроприемниках, так и в сети. Принципиальное
Целью курсового проекта является разработка системы электроснабжения и монтажа электрооборудования фрезерного участка электромеханического цеха.
Для заслуги данной цели нужно выполнить последующие задачки:
— высчитать электронные перегрузки;
— избрать элементы питающей и распределительной сети;
— высчитать токи недлинного замыкания;
— высчитать заземляющее устройство.
1. Электротехническая часть
Данный раздел содержит расчет нагрузок электрооборудования монтажного участка электромеханического цеха, также обоснование выбора частей и аппаратуры питающей и распределительной сети.
1.1 Черта монтажного участка электромеханического цеха
Монтажный участок электромеханического цеха предназначен для серийного выпуска продукции. Потому его непрерывная работа обязана быть стопроцентно обеспечена системой электроснабжения. Этот цех является вспомогательным цехом завода. По надежности и бесперебойности ЭСН оборудование относится к группы.
При проектировании системы электроснабжения нужно верно найти условия окружающей среды, которые оказывают воздействие на степень защиты используемого оборудования.
Электрооборудование работает при обычных критериях окружающей среды, грунт в районе цеха — суглинок (t = +15єС, с = 100 Ом *м)
В помещениях с обычной средой электрооборудование обязано быть защищено от механических повреждений, также от случайных прикосновений к нагим токоведущим частям.
Монтажный участок электромеханического цеха по степени взрыво- и пожаробезопасности можно отнести к неопасному, потому что он не имеет помещений, где бы содержались небезопасные вещества.
По электробезопасности цех относится к классу завышенной угрозы, потому что в цехе весьма много токоведущих частиц (пыль, стружка) сплава, которые оседают на ЭО. В итоге чего же может быть прикосновение обслуживающего персонала с корпусами ЭО и металлоконструкции, связанных с землей.
В качестве грузоподъёмного механизма употребляется кран-балка.
Цех получает электроснабжение от своей трансформаторной подстанции, расположенной на местности участка.
Основа строения цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 м любой.
Размер цеха AхBхH = 24х24х8 м.
1.2 Технические свойства электроприемников цеха
Размещение электроприемников цеха показано на чертеже КП.440448.007.00.
Технические данные электроприемников указаны в таблице 1.
Таблица 1 — Технические данные электроприемников цеха
Наименование электрооборудования
Тип
Р н, кВт
n
К и
cosц
tgц
Примечание
Сверлильные станки
2М112
8
4
0,14
0,5
1,73
Радиально — сверлильные станки
2М57
7
2
0,16
0,6
1,33
Вертикально — сверлильные станки
2А125
4
2
0,16
0,6
1,33
Настольно — сверлильные станки
2М112
2,2
4
0,14
0,5
1,73
Резьбонарезные станки
РМ — 431
6
4
0,14
0,5
1,73
Горизонтально — фрезерные станки
675П
9,5
3
0,16
0,6
1,33
Вертикально — фрезерные станки
ВМ127М
7,5
3
0,17
0,6
1,17
Кран — опора
10
1
0,1
0,5
1,73
ПВ=60%
Вентиляторы
ВД-4
4,5
2
0,6
0,8
0,75
1.3 Расчет электронных нагрузок
При разработке проекта электроснабжения участка нужно найти наивысшую электронную мощность, чтоб обеспечить нормальную работы объекта. Зависимо от этого значения, именуемого расчетной перегрузкой, выбирается источник электроснабжения и все оборудование электронной сети, обеспечивающее передачу требуемой мощности: полосы, трансформаторы, распределительные устройства. Расчетная перегрузка состоит из силовой и осветительной.
Рассчитывать начинают с определения суммарной номинальной мощности группы потребителей:
УРном = Рэп · n (1)
где УРном — мощность группы из n приемников, кВт;
Рэп — мощность 1-го электроприёмника, кВт;
n — количество электроприемников, шт.
Среднюю активную, реактивную и полную мощности за смену Рсм; Qсм; Sсм определяют по формулам
Рсм = Ки·?Рном (2)
Qсм = Рсм·tgц (3)
Sсм = (4)
где Ки — коэффициент использования;
Рсм — активная мощность, кВт;
Qсм — реактивная мощность, кВАр;
Sсм — полная мощность, кВАр;
tgц — коэффициент реактивной мощности.
Действенное число электроприемников nэ определяется зависимо от числа электроприемников на РП и среднего коэффициента использования (Ки.ср.) [2 стр. 25 табл. 1.5.2]
В согласовании с практикой проектирования принимается Кмґ=1,1 при ?n ? 10. Км определяется по [2 стр. 26 табл. 1.5.3]
Определяют наивысшую расчетную активную и реактивную перегрузки
Рmax = Км ·Рсм (5)
Qmax = Кмґ· Qсм (6)
Smax = (7)
где Рmax — наибольшая активная мощность, кВт;
Qmax — наибольшая реактивная мощность, кВАр;
Smax — наибольшая полная мощность, кВАр;
Км — коэффициент максимума активной мощности;
Кмґ — коэффициент максимума реактивной мощности.
ток для распределительного пт определяют по формуле
Imax = Smax/(·U) (8)
где Imax — наибольший ток для распределительного пт, А;
U — напряжение, 380В.
1.3.1 Расчет силовой перегрузки
Сверлильный станок типа 2М112 (позиция 1, 2, 3,4)
Мощность электроприемника Рэп=8 кВт;
Коэффициент использования Ки=0,14; cosц=0,5; tgц =1,73.
По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников:
УРн = 8·4=32 кВт;
Определяют среднюю нагрузку за смену:
активная мощность по формуле (2)
Рсм =0,14·32=4,48 кВт;
реактивная мощность по формуле (3)
Qсм =4,48·1,73=7,75кВАр;
полная мощность по формуле (4)
Sсм=8,95 кВА.
Резьбонарезный станок типа РМ-431 (позиция 12, 13, 14, 15)
Мощность электроприемника Рэп=6 кВт;
Коэффициент использования Ки=0,14; cosц=0,5; tgц=1,73.
По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников
УРн = 6·4=24 кВт;
Определяют среднюю нагрузку за смену:
активная мощность по формуле (2)
Рсм =0,14·24=3,36 кВт;
реактивная мощность по формуле (3)
Qсм =3,36·1,73=5,8 кВАр;
полная мощность по формуле (4)
Sсм=6,7 кВА.
Вертикально — фрезерный станок типа ВМ127М (позиция 20, 21, 22)
Мощность электроприемника Рэп=7,5 кВт;
Коэффициент использования Ки=0,17; cosц=0,65; tgц=1,17.
По формуле (1) находят суммарную мощность n электроприемников
УРн = 7,5·3=22,5 кВт;
Определяют среднюю нагрузку за смену:
активная мощность по формуле (2)
Рсм =0,17·22,5=3,8 кВт;
реактивная мощность по формуле (3)
Qсм =3,8·1,17=4,47кВАр;
полная мощность по формуле (4)
Sсм=5,89 кВА.
Находят суммарную нагрузку за смену по РП-1 суммированием активных, реактивных и полных мощностей электроприемников по данному распределительному пт.
Суммарная активная мощность:
УРсм 4,48+2,24+0,64+ 0,308=7,67 кВт;
Суммарная реактивная мощность:
УQсм =7,75+3,43+0,85+0,53=12,56 кВАр;
Суммарная полная мощность:
?Sсм =8,95+4,09+1,13+0,38=14,56 кВА.
Определяют действенное число электроприемников nэ=13,125.
Определяем коэффициенты максимума для активной Км по [2, таблица 1.5.3] и реактивной мощности, Кмґ [2, стр26].
Км=1,85.
Кмґ=1,1.
Наибольшая перегрузка для распределительного пт определяется по формулам (5, 6, 7)
— активная мощность:
Рmax =1,85·7,67=14,19 кВт;
— реактивная мощность:
Qmax =12,56·1,1=13,82 кВАр;
— полная мощность:
Smax = 19,8 кВА
ток для распределительного пт определяется по формуле (8)
Imax =19,8/(·0,38) =29,77 А.
Расчет других РП аналогичен и приведен таблице 2.
Суммарная наибольшая перегрузка по распределительным пт составит
(9)
где Рmax РПn — суммарная активная мощность по всем РП
т.е. ?Рmax=Рmax рп1+Рmax рп2+Рmax рп3=14,19+15,38+22,06=51,63кВт;
?Qmax=Qmax рп1+Qmax рп2+Qmax рп3=13,82+12,6+13,68=40,1кВАр;
?Smax=Smax рп 1+Smax рп2+Smax рп3=19,8+19,8+25,96=65,66кВА;
?Imax=Imax рп1+Imax рп2+Imax рп3=29,77+29,92+39,04=98,04 А.
Итог заносится в строчку «Всего по РП» таблицы 2.
1.4 Расчет освещения
Целью расчета освещения является:
— выбор осветительных устройств;
— определение количества осветительных приборов и их размещение на участке.
Для определения осветительной перегрузки используют способ коэффициента использования светового потока.
способ коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей и при отсутствии больших затеняющих предметов.
1. Площадь освещаемого помещения определяется по формуле
S=А · В (10)
2. Избрать тип осветительного прибора в согласовании с освещаемым объектом [4, Таблицы С.1 — С.4 Приложения С].
3. Умеренно расположить осветительные приборы по площади помещения. При размещении осветительных приборов нужно соблюдать нормативные расстояния:
— расстояние меж светильниками — 4-6 м;
— меж рядами — 6-8 м;
— малое расстояние от стенок — 2 м;
— на чертеже должны быть указаны расстояния меж светильниками и расстояние последних осветительных приборов от стенок помещения;
— допускается на чертеже не изображать все осветительные приборы в ряду, а лишь 1-ые и крайние два из их, соединенные штриховой линией связи с указанием над ней общего числа осветительных приборов.
4. Найти количество осветительных приборов — n, шт.;
5. Показатель помещения определяется по формуле
i = , (11)
где i — показатель помещения;
a, b — длина и ширина помещения, м;
h — высота подвеса осветительных приборов, выбирается по условиям слепящего деяния таблица 2.3, [4].
6. Определяют коэффициенты отражения стенок Рс, %, потолка Рп, %, рабочей поверхности Рр, %, по таблице С.12, приложения С [4].
7. Определяют для принятого осветительного прибора
8. Определяют минимальную допустимую освещенность Еп, определяемую по таблице С.11 Приложения С.
9. Определяют коэффициент припаса Кз по таблице С.10, приложения С.
10. Определяем световой поток от осветительных приборов по формуле
F = (12)
где F — световой поток от осветительных приборов, лм;
Еп — малая допустимая освещенность помещения, лк;
S — площадь освещаемого помещения, м2;
Кз — коэффициент припаса;
n — количество осветительных приборов, шт.;
Кис — коэффициент использования светового потока, выраженный не в процентах, а в толиках единицы.
11. По таблицам С.6-9, приложения С [4] выбирают тип лампы. Поток лампы не должен различаться от расчетного значения потока F наиболее чем на -10…+20%. Если нереально подобрать лампу, поток которой различался от расчетного в обозначенных границах, нужно поменять количество ламп и произвести перерасчет.
12. Определяют фактическую освещенность помещения от принятых ламп по формуле
Еф = (13)
где Fл — световой поток избранной лампы, лм;
n — количество осветительных приборов, шт.;
Кис — коэффициент использования светового потока, выраженный не в процентах, а в толиках единицы;
S — площадь освещаемого помещения, м2;
Кз — коэффициент припаса.
13. Приобретенное
Еф? Едоп (14)
14. Определяют однофазную мощность, затрачиваемую на освещение по формуле
Qо = Ро·tgц, кВАр; (15)
Ро = , кВт; (16)
где Ро — активная трехфазная мощность перегрузки освещения, кВт;
Qо — реактивная трехфазная мощность перегрузки освещения, кВАр.
15. Приводят мощности к трехфазной перегрузке по формуле
Sо=, кВА (17)
Iо=, А (18)
1.4.1 Расчет рабочего освещения
Станочное отделение 2
1. Площадь освещаемого помещения определяется по формуле (10)
S= 12·6=72 м2.
2. Избираем тип осветительного прибора в согласовании с освещаемым объектом ЛСП 04 с люминесцентными лампами.
3. Умеренно располагают осветительные приборы по площади помещения:
nсв=2·6=12 шт.
4. Количество осветительных приборов nсв умножаем на 4 т.к. в осветительном приборе расположены две лампы.
n=12·4=48 шт.
5. Определяют показатель помещения по формуле (11)
i == 0,5
6. Выбирают коэффициенты отражения стенок Рс, %, потолка Рп, %, рабочей поверхности Рр, %, по таблице С.12, приложения С, коэффициент припаса Кз по таблице С.10 [4].
Рп=50%; Рс=30%; Рр=10%, Кз = 1,8.
7. Определяют для принятого осветительного прибора
Кис=0,21 %
8. Определяют минимальную допустимую освещенность Едоп, определяемую по таблице С.11 Приложения С [2].
Едоп = 300 лк;
9. Определяют световой поток лампы осветительных приборов по формуле (12)
F==4435,7 лм.
10. По таблицам С.6-9, приложения С [4] выбирают лампу люминесцентную, дневного света, ЛХБ-80-4 со световым потоком Fл=4400 лм, мощностью Рл=80 Вт, током лампы Iл=0,865 А, номинальным напряжением сети Uн=220 В.
11. Определяют фактическую освещенность помещения от принятых ламп по формуле (14)
Еф== 300 лм
12. Приобретенное
Расчет для остальных помещений аналогичен и приведен в таблице 2.
Таблица 2 — Расчет рабочего освещения для помещений участка
Помещение
Едоп
S
a
b
h
i
Ки
n
F
Fл
Еф
ТП
200
36
6
6
3,5
0,86
0,37
4
2518
2580
205
Склад
150
36
6
6
3,5
0,86
0,37
4
1880
2100
167
Станочное отделение 1
300
72
6
12
8
0,5
0,21
12
4436
4440
300
Станочное отделение 2
300
288
12
24
8
1
0,4
20
2235
2340
314
Проезд
100
144
6
24
8
0,6
0,25
12
2484
2600
105
13. Определяют однофазную мощность, затрачиваемую на освещение по формуле (15, 16).
Ро== 3,3 кВт;
Qо=3,3·0,48= 1,6 кВАр;
Приводим мощности к трехфазной перегрузке по формуле (17)
Sо=3,7 кВА;
Iо== 5,6 А
Перегрузка на шинах низкого напряжения выходит суммированием силовой и осветительной перегрузки:
Рнн =?Рmax+Ро, кВт; (19)
Qнн =?Qmax+Qо, кВАр; (20)
Sнн =?Smax+ Sо, кВА; (21)
Iнн=?Iрп+Iо, А (22)
Рнн=51,63,+9=60,63 кВт;
Qнн=40,1+4,32=44,33 кВАр;
Sнн=65,66+8,96=74,62 кВА.
Iнн=98,73+24=122,73 А
1.4.2 Аварийное освещение
Аварийное освещение создано для освещения помещения впору эвакуации рабочего персонала. Аварийное освещение размещается по проходу меж оборудования и на выходе из помещений.
Меньшая допустимая освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном освещении обязана составлять не наименее 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не наименее 2 лк.
Для аварийного освещения избираем осветительные приборы DL-11 в количестве 12 шт.
DL-11 осветительные приборы аварийного освещения с автоматическим включением; работа 4-5 часов; 1·18/20w; 635·104·78;
Режим работы — от сети и аварийный.
На данном участке применено аварийное освещение комбинированного типа, а конкретно осветительные приборы запитаны от щита аварийного освещения; и осветительные приборы аварийного освещения со встроенными аккумами.
Осветительные приборы запитаны от щита аварийного освещения проводом АПВ сечением 2,5 мм2.
1.5 Расчет утрат мощности в трансформаторе
Утраты в трансформаторе определяются по формулам
Sт=; (23)
Рт=0,02·Smax нн; (24)
Qт=0,1·Smax нн; (25)
где Рт — утраты активной мощности в трансформаторе, кВт;
Qт — утраты реактивной мощности в трансформаторе, кВАр;
Smax — наибольшая полная мощность на шинах НН, кВА.
Рт=0,02·74,62 =1,49 кВт;
Qт=0,1·74,62 = 7,46 кВАр;
Sт= 7,6 кВА.
Итог заносится в строчку «Утраты в тр-ре» таблицы 2.
На стороне высочайшего напряжения перегрузка выходит суммированием перегрузки на низкой стороне Рнн, Qнн, Sнн, Iнн и утрат в трансформаторе Рт, Qт, Sт, Iт.
Рвн=60,63+1,49=62 кВт;
Qвн=44,33+7,46=51,79 кВАр;
Sвн=74,62+7,6=82 кВА.
Итог наносится в строчку «Всего на ВН» таблицы 2.
1.6 Выбор частей питающей сети
В качестве защитных аппаратов используем автоматические выключатели серии ВА.
Автоматические выключатели обеспечивают сразу функции коммутации силовых цепей и защиты от перегрузки и маленьких замыканий. Аппараты имеют термический и электромагнитный расцепитель.
Автоматические выключатели выбираются по условиям:
а) номинальный ток автомата Iн.а. и номинальный ток расцепителя Iн.р. должны быть больше тока защищаемой цепи в рабочем режиме Iном, т.е.
Iн.а.?Iном; (26)
Iн.р.?Iном (27)
б) уставка силы тока моментального срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепителя Iср принимается по моментальному наибольшему току полосы Iмгн:
Iср?Iмгн; (28)
Iср=Куэ·Iн.р. (29)
где Iном — номинальный ток электроприемника, А, определяемый по формуле
Iном = , (30)
Моментальный наибольший ток полосы Iмгн определяется по формулам:
для 1-го электроприемника
Iмгн = 1,1· Iпуск, (31)
где Iпуск=6·Iном (32)
для группы электроприемников, присоединенных к РП
Iмгн.рп=1,25·(Iпуск+Iрп-Ки·Iном), (33)
для защиты участка (на стороне НН трансформатора)
Iмгн.уч=1,25·(Iпуск+Iоб-Ки·Iном), (34)
где Iпуск — пусковой ток самого массивного электроприемника;
Iрп — наибольший расчетный ток полосы группы электроприемников;
Iоб — наибольший расчетный ток полосы участка;
Ки, Iном — коэффициент использования и номинальный ток самого массивного электроприемника.
1.6.1 Выбор защитной аппаратуры для электроприемников
Горизонтально-фрезерный станок с параметрами:
— номинальной мощностью Рп =9,5 кВт;
— коэффициентом мощности сosц=0,6;
Определяем номинальный ток по формуле (30), пусковой и моментальный по формуле (31 и 32)
Iном==24,06 А;
Iпуск=6·24,06= 144,34 А;
Iмгн=1,1·144,34= 158,77 А.
Согласно условиям (26, 27) избираем выключатель ВА 51-25 с параметрами:
Iн.а.=25 А; Iн.р.=25 А; Куэ=7;
Iср=Куэ·Iн.р.=7·25 =175 А; Iотк=3 кА.
Iср? Iмгн.=175>150,5 А.
Расчет защитной аппаратуры для других электроприемников аналогичен и приведен в таблице 3.
Таблица 3 — Защитная аппаратура для электроприемников
Наименование ЭО
Iн ом
Iпуск
Iмгн
ВА
Iн.а.
Iн.р.
Куэ
Кут
Iср
Iотк
Сверлильный станок
24
146
160
51-25
25
25
7
1,35
175
6
Радиально-сверлильный станок
18
106
117
51-25
25
20
7
1,35
140
3
Вертикально — фрезерный станок
10
61
67
51-25
25
12,5
7
1,35
87,5
2,5
Настольно — сверлильный станок
7
40
44
51-25
25
8
7
1,35
56
2
Резьбонарезный станок
18
109
120
51-25
25
20
7
1,35
140
3
Горизонтально — фрезерный станок
24
144
159
51-25
25
25
7
1,35
175
3
Вертикально — фрезерный станок
18
105
116
51-25
25
20
7
1,35
140
3
Кран — опора
18
109
120
51-25
25
10
7
1,35
140
3
вентилятор
9
51
56
51-25
25
10
7
1,35
70
2,5
1.6.2 Выбор защитной аппаратуры для распределительных пт
РП-1
Из таблицы 2 ток распределительного пт №1
Iрп1=30 А.
Электроприемник данного распределительного пт с большей мощностью — Сверлильный станок 2М112:
Рп = 8 кВт; Ки=0,14; cosц=0,5;
По формуле (32, 34) для данного электроприемника
Iном= 24,3 А; Iпуск= 145,8 А
По формуле (35)
Iмгн.рп= 1,25· (145,8+30-0,14·24,3) = 215,5 А
Для выключателя ВА 51-31-1
Iн.а.=100А; Iн.р.=31,5 А; Ку=10; Iср.расц=Ку·Iн.р.=10·31,5= 315 А; Iотк= 5 кА
РП-2
Из таблицы 2 ток распределительного пт №2
Iрп2=30 А.
Электроприемник данного распределительного пт с большей мощностью — Горизонтально — фрезерный станок 675П
Рп = 9,5 кВт; Ки=0,16; cosц=0,6;
По формуле (32, 34) для данного электроприемника
Iном= 24,06 А; Iпуск= 144,3 А
По формуле (35)
Iмгн.рп= 1,25· (144,3+30-0,16·24,3) = 222,7 А
Для выключателя ВА 51-31-1
Iн.а.=100 А; Iн.р.=31,5 А; Ку=7; Iср.расц=Ку·Iн.р.=7·31,5= 220,5 А; Iотк= 5 кА
РП-3
Из таблицы 2 ток распределительного пт №3
Iрп3= 39 А.
Электроприемник данного распределительного пт с большей мощностью — Горизонтально — фрезерный станок 675П
Рп = 9,5 кВт; Ки=0,16; cosц=0,6;
По формуле (32, 34) для данного электроприемника
Iном= 24,06А; Iпуск= 144,3А
По формуле (35)
Iмгн.рп= 1,25· (144,3+39-0,16·24,06) = 224,3 А
Для выключателя ВА 51-31-1
Iн.а.=100 А; Iн.р.= 31,5 А; Ку=10; Iср.расц=Ку·Iн.р.=10·31,5= 315 А; Iотк= 5 кА
1.6.3 Выбор защитной аппаратуры объекта
Из таблицы 2 определяем наибольший ток на стороне ВН
Iм = 122,7 А — суммарный ток цеха, А.
Горизонтально — фрезерный станок
По формуле (32, 34) для данного электроприемника
Iном= 24,06А; Iпуск= 144,3А
По формуле (35)
Iмгн.рп= 1,25· (144,3+122,7-0,16·24,06) = 328,9 А
Для выключателя ВА 51-33
Iн.а.=160А; Iн.р.= 125 А; Ку=10; Iср.расц=Ку·Iн.р.=10·125= 1250 А; Iотк= 12,5 кА
1.7 Выбор частей распределительной сети
К элементам распределительной сети относятся: распределительные пункты, проводниковый материал.
1.7.1 Выбор распределительных устройств
В качестве распределительных устройств используем распределительные шкафы типа ПР 85.
Распределительные шкафы избираем из справочных данных [2] согласно условиям:
1) номинальный ток распределительного шкафа Iн.ш. должен быть больше либо равен току, потребляемому электроприемником, присоединенными к нему Iм РП.
Iн.ш. ? Iм РП; (35)
2) распределительный шкаф должен обеспечивать необходимое количество присоединений для электроприемников.
РП-1
Из таблицы 2:
— наибольший расчетный ток РП-1 Iпр1= 30 А
— присоединено 8 трехфазных электроприемников.
Избираем шкаф ПР85 схема № 029 с параметрами Iн.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений — 10.
РП-2
Из таблицы 2:
— наибольший расчетный ток РП-2 Iпр2= 30 А
— присоединено 9 трехфазных электроприемников.
Избираем шкаф ПР85 схема № 029 с параметрами Iн.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений — 10.
РП-3
Из таблицы 2:
— наибольший расчетный ток РП-3 Iпр3= 39 А
— присоединен 8 трехфазных электроприемников.
Избираем шкаф ПР85 схема № 029 с параметрами Iн.ш.= 250 А, количество трехфазных присоединений — 10.
Таблица 4 — Выбор распределительных устройств
№ РП
IРП, А
Тип шкафа
Схема
Iнш, А
количество трехфазных присоединений
nэп
nприсоед
1
30
ПР85
029
250
8
10
2
30
ПР85
029
250
9
10
3
39
ПР85
029
250
8
10
1.8 Выбор полосы электроснабжения
Прокладка кабельных линий осуществляется в трубах.
По условиям прокладки (обычная среда) удовлетворяют провода марки АПВ для выполнения электроснабжения от распределительного пт до электроприемника, кабель ВВГнг для полосы от шинопровода до распределительного пт. Данные о проводе АПВ и кабеле берем из таблицы 4.3.23, для кабеля ВВГнг в таблице 4.3.15 [6].
Провод либо кабель выбирается из критерий:
1) номинальный ток электроприемника, Iном, должен быть меньше, чем допустимый ток проводникового материала, Iдоп.
Iном ? Iдоп (36)
2) падение напряжения не обязано превосходить ±5%.
Падение напряжения определяется по формуле
?U=·Iном·L·(r0cos+x0sin)/Uн (37)
где Iном — номинальный ток электроприемника, А;
L — длина проводникового материала, м;
r0, x0,- активное, реактивное сопротивление провода, Ом;
cos; sin=- параметр электроприемника;
При выбирании кабеля для РП
1.8.1 Выбор полосы электроснабжения электроприемников
Горизонтально — фрезерный станок 675П (2):
Согласно п.2.3.1 по формуле (30) определен номинальный ток электроприемника Iном=24 А;
По справочным данным [6, таблица 4.3.23] избираем провод АПВ 5х4 с допустимым током Iдоп = 27 А.
По [2, табл. 1.9.5] определяем активное и реактивное сопротивление для данного провода r0= 7,81 Ом, x0= 0,107 Ом;
Длина провода от распределительного пт до электроприемника L=8,5м. cosц= 0,6 sinц= 0,8 — характеристики электроприемника;
По формуле (37) определяем падение напряжения ?U:
?U=·24·8,5·(7,81·0,6+0,107·0,8)/380= 4,44 %
Выбор и расчет полосы электроснабжения для других электроприемников аналогичен и приведен в таблице 5.
Таблица 5 — Выбор и расчет полосы электроснабжения электроприемников
№
Наименование электроприемников
Iном, А
сечение
Iдоп, А
r0
x0
cosц
sinц
L, м
Uн, В
?U, %
РП1
1
Сверлильный станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,5
0,87
4,5
380
2,62
2
Сверлильный станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,5
0,87
6
380
2,62
3
Сверлильный станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,5
0,87
2
380
0,87
4
Сверлильный станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,5
0,87
5
380
2,19
5
Радиально — сверлильный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,6
0,8
3,5
380
2,18
6
Радиально — сверлильный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,6
0,8
4,5
380
2,8
7
Вертикально — сверлильный станок
10
5х2
15
12,5
0,116
0,6
0,8
6
380
2,08
8
Настольно — сверлильный станок
7
5х2
15
12,5
0,116
0,5
0,87
6,5
380
1,57
РП2
9
Настольно — сверлильный станок
7
5х2
15
12,5
0,116
0,6
0,8
10
380
2,42
10
Настольно — сверлильный станок
7
5х2
15
12,5
0,116
0,6
0,8
10,5
380
2,54
11
Настольно — сверлильный станок
7
5х2
15
12,5
0,116
0,6
0,8
11
380
2,66
12
Резьбонарезный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,5
0,87
6,5
380
3,39
13
Резьбонарезный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,5
0,87
3
380
1,56
14
Резьбонарезный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,5
0,87
8
380
4,17
15
Резьбонарезный станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,5
0,87
5,5
380
2,87
16
Горизонтально — фрезерный с станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,6
0,8
8,5
380
4,44
17
Горизонтально — фрезерный с станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,6
0,8
3,5
380
1,83
РП3
18
Вертикально — сверлильный станок
10
5х4
15
12,5
0,116
0,6
0,8
8
380
2,77
19
Горизонтально — фрезерный с станок
24
5х4
27
7,81
0,107
0,6
0,8
7,5
380
3,91
20
Вертикально — фрезерный с станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,65
0,76
5,5
380
3,71
21
Вертикально — фрезерный с станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,65
0,76
2,5
380
1,68
22
Вертикально — фрезерный с станок
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,65
0,76
3,5
380
2,36
23
Кран — опора
18
5х2,5
19
12,5
0,116
0,5
0,87
10,5
380
5,47
24
вентилятор
9
5х2
15
12,5
0,116
0,8
0,6
6,5
380
2,69
25
Вентилятор
9
5х2
15
12,5
0,116
0,8
0,6
6,5
380
2,69
1.8.2 Выбор полосы электроснабжения распределительных пт
РП 1
Наибольший ток РП 1 и коэффициент мощности из таблицы 2:
Iрп1= 30 А; cosц=0,6; sinц=0,8
От щитовой до РП1 длина кабеля L= 47 м.
По [6, таблица 4.3.15] избираем кабель ВВГнг 5х6 с допустимым током
Iдоп = 30 А, медной токоведущей жилой.
Из справочных данных [2, таблица 1.9.5] для кабеля ВВГнг 5х6 активное и реактивное сопротивление r0 = 5,21 Ом, x0= 0,1 Ом;
По формуле (37) определяем падение напряжения ?U
?U=·30·37· (5,21·0,6+0,1·0,8)/380= 20,6 %
Таблица 6 — Выбор и расчет полосы электроснабжения РП
№ РП
Iном, А
сечение
Iдоп, А
r0
x0
cosц
sinц
L, м
Uн, В
?U, %
1
30
5х6
30
5,21
0,1
0,5
0,87
8
380
3,91
2
30
5х6
30
5,21
0,1
0,6
0,8
37
380
15,95
3
39
5х10
39
3,12
0,099
0,6
0,8
47
380
16,3
1.8.3 Выбор шинопровода
Шинопровод выбирается по допустимому току, т.е. ток шинопровода должен быть больше, чем ток перегрузки. Наибольший ток, который будет протекать по шинопроводу определяем из таблицы 2.
Iмах= 120,29 А.
Избираем шинопровод [6, таблица 4.2.1] ШРА 250 с Iш= 250 А.
1.8.4 Выбор троллейных линий
Троллейные провода используются в крановых грузоподъемных механизмах. Движки кранов работают в повторно-кратковременном режиме с низким коэффициентом использования.
Расчет троллейных установок, где в качестве материала использована угловая сталь, быть может произведен способом, который сводится к выбору размеров угловой стали, удовлетворяющих условиям нагрева и допустимой потере напряжения.
Троллейная линия выбирается по условиям:
1) пиковый ток крановых движков, Iпик, А, должен быть меньше чем допустимый ток проводника, в качестве которого выбрана угловая сталь, Iном у, А.
Iпик ? Iном у; (38)
2) утрата напряжения при использовании угловой стали не превосходит 10%
?U ? 10% (39)
Пиковый ток крановых движков, Iпик, А, определяется по формуле
Iпик = Iпуск + (Iмах — Iном) (40)
где Iном — номинальный ток самого массивного кранового мотора, А;
Iпуск — пусковой ток кранового мотора, А;
Iмах — наибольший ток активной перегрузки, А.
Номинальный ток кранового мотора, Iном, А.
Iном = (41)
где Рпв — мощность кранового мотора в повторно — краткосрочном режиме, кВт;
ПВ — коэффициент кратковременности, %;
U — напряжение сети, обычно 380В;
cosц — коэффициент мощности кранового мотора (для кранов малой грузоподъемности cosц = 0,45ч0,5; для кранов большенный грузоподъемности — cosц = 0,6).
Пусковой ток кранового мотора, Iпуск, А, определяется от 4 до 5 номинальных токов кранового мотора
Iпуск = (4 — 5)· Iном (42)
Наибольший ток активной перегрузки определяется
Iмах = (43)
РПВ — мощность кранового мотора в повторно — краткосрочном режиме, кВт,
РДВ= РПВ·- мощность кранового мотора в продолжительном режиме, кВт; k — коэффициент спроса, определяемый по рис.1 зависимо от режима работы и числа движков nд, установленных на кране;
tgц = (44)
Рис. 1 Коэффициент спроса k для крановых установок зависимо от режима работы: 1-тяжелый, 2- средний, 3 — легкий.
Утрата напряжения определяется по формуле
?U = m·Iмах·k3·L (45)
где m — удельная утрата напряжения, зависящая от размеров угловой стали и ее номинального тока;
Iмах — наибольший ток активной перегрузки, определяемый по формуле (43), А;
k3 — коэффициент загрузки, при питании от одной троллейной полосы 1-го крана k3 = 1, при питании 2-ух кранов k3 =0,8, при 3-х k3 = 0,7;
L — длина троллеи, определяемая по планировке участка, м.
Троллея крана из угловой стали 50х50х5
Iном=24 А
Iпуск= 5·24=120 А
Iмах==19 А
Iпик = 120+ (19-24)=115 А
?U = 0,09 · 19· 1 ·0,3=1,71 %
1.9 Выбор трансформатора
Трансформатор избираем по активной расчётной перегрузке
Sт= (46)
где Рм — наибольшая активная мощность, кВт, (таблица 2);
в — коэффициент загрузки трансформатора, зависящий от категорийности ЭП цеха (в=1 для III группы, 0,9 — для II группы и 0,7 — для I группы);
N — число трансформаторов (N=1 для II и III группы и N=2 для I группы).
Определяется реактивная мощность Qт, которую можно передать через трансформатор
Qт= (47)
где Sт — полная мощность избранного трансформатора, кВА;
в — коэффициент загрузки трансформатора;
N- количество трансформаторов, зависящее от категорийности электроприемников объекта;
Рм — наибольшая 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
Qкн=Qр-Qт, кВар (48)
Если величина Qкн окажется отрицательной, то установка батареи не требуется.
Трансформатор выбирается по активной наибольшей перегрузке по формуле (46)
Sт=60,63/0,9·1= 67,37 кВА
где 0,9 — для II группы электроснабжения;
Избираем трансформатор ТМ 100 10/0,4
Определяется реактивная мощность, которую можно передать через трансформатор по формуле (47)
Qт== 27,79 кВАр
Определяется мощность низковольтных компенсаторов на шинах 0,4 кВ по формуле (48)
Qкн=44-28= 16 кВАр
установка низковольтных компенсаторов не требуется.
1.10 Расчет токов недлинного замыкания
Рассчитывая токи недлинного замыкания нужно: составить расчетную схему и схему замещения.
Схема замещения состоит из эквивалентных сопротивлений частей расчетной схемы.
Трансформатор имеет эквивалент — активное и реактивное сопротивление Rт, Хт.
Выключатели — активное RSF и реактивное XSF сопротивление и активное сопротивление переходных контактов RП.SF.
Для определения токов КЗ используем последующие соотношения:
а) 3-фазного, кА:
I(3)=, (49)
где Un- линейное напряжение в точке КЗ, кВ;
ZK- полное сопротивление до точки КЗ, Ом.
б) 2- фазного, кА:
I(2) =· I(3) =0,87· I(3); (50)
в) 1- фазного, кА:
I(1)=, кА (51)
где U(1)- фазное напряжение в точке КЗ, кВ;
Zn- полное сопротивление петли до точки КЗ, Ом;
Zт(1)- полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом.
г) 3- фазного ударного тока, кА:
i(3)y =, (52)
где Ку- ударный коэффициент, определяется по графику [2, график 1.9.1]
Ку=F (53)
где Rk, Xk — суммарное активное и реактивное сопротивление до точки КЗ.
д) 2- фазного ударного тока, кА:
i(2)y=·Ку·I(2), кА. (54)
е) действующее
Iy=qIK(3) (55)
где q — коэффициент действующее
q= (56)
Проводниковый материал — активное Rл и реактивное Хл сопротивление, определяемое по формулам
Rл=rо·L (57)
Хл=хо·L (58)
где rо, хо — активное и реактивное сопротивление полосы, мОм;
L — длина полосы, м.
Удельное активное сопротивление петли «фаза-нуль» R0П определяется для всех линий по формуле
R0П = 2r0, (59)
где r0 — удельное
1.10.1 Расчет токов недлинного замыкания
Из рисунка определяем эквивалентные сопротивления для частей схемы.
Iс===5.8 А
Набросок 2
Сопротивление системы:
Внешняя ВЛ АС-5х2,5, Iдоп=19 А.
x0=0,4 Ом/км, [2, стр. 60]
Х’с=х0*Lc=0,4*5=2 Ом;
r0= ==13,33 Ом/км; [2, стр. 60 ]
R’c= r0* Lc =13.33*5=66,65 Ом;
Сопротивление приводим к НН:
Rc= R’c=66,65**103=106,64 мОм;
Хc= Х’c=2**103=3,2 мОм.
Точка К1
Сопротивления до точки К1.
Сопротивление трансформатора ТМ 100
Rт =31,5 мОм;
Xт= 64,7 мОм;
Z(1)т= 779 мОм.
Переходное сопротивление первой ступени распределения Rс1 = 15 мОм.
Для выключателя ВА 51-33 с номинальным током Iном=160 А.
R1SF = 0,7 мОм;
X1SF = 0,7 мОм;
Rп1SF =0,7 мОм.
Для первой ступени распределения коэффициент ударного тока Ку=1,2.
Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К1
УR1= Rс +Rт+ RS1F+ RП1SF+ RС1=106,64+31,5+0,7+0,7+15= 154,54 мОм.
УX1= Xс +Xт + X1SF= 3,2+64,7+0,7=68,6мОм
Z1== 169,1мОм.
Ку1=F=F(2,2)=1,0
q1==1
По формуле (49)
I(3)= = 400 / (1,73*169,1) = 1,37 кА;
= I(3) * Ку = 1,37 *1=1,37 кА
По формуле (50)
I(2) =* I(3) =0,865*1,37 = 1.19 кА;
По формуле (52)
iу(3)=1,4*Ку* I(3) = 1,4*1*1,37 =1,92кА;
По формуле (54)
iу(2)=1,7Ку* I(2) =1,7*1*1,19=3,4 кА;
По формуле (51)
I(1)= =220/(15+779/3)=0,8 кА.
Для остальных точек недлинного замыкания расчет аналогичен с добавлением соответственных сопротивлений последующих частей схемы.
Точка К2
Для шинопровода ШРА 73 с номинальным током Iном=250А
Rш=r0*L=6*0,21=1,26 мОм;
Xш = хо*L=6*0,21=1,26 мОм.
Для кабеля ВВГнг 5х10 длиной 28 м.
Rк =r0*L=3,09*28=86,52 мОм;
Xк = хо*L=0,099*28=2,8 мОм.
Для выключателя РП-3 ВА 51-31-1 с номинальным током Iном=100 А
RSF2 = 1,3 мОм;
XSF2 = 1,2 мОм;
RпSF2 =0,75 мОм
Переходное сопротивление 2-ой ступени распределения:
Rс2 = 20 мОм.
Находим значения полного сопротивления схемы замещения до точки К2
R2= R1+Rш+RSF2+ RПSF2 +Rк+RС2 =154,54 +1,26+1,3+0,75+86,52+20=264,37 мОм
X2= X1 +Хш+ XSF2 +Xк=68,6+1,26+1,2+2,8=73,86 мОм
Ку2=F=F(3,6)=1,0
q2==1
По формуле (49)
I(3)= = 380 / (1,73*274,5) = 0,8 кА;
= I(3) * Ку = 0,8 *1=0,8 кА
По формуле (50)
I(2) =* I(3) =0,865*0,8 = 0,69 кА;
По формуле (52)
iу(3)=1,4*Ку* I(3) =1,4*1*0,8 =1,12 кА;
По формуле (54)
iу(2)=1,7Ку* I(2)=1,7*1*0,69=1,17 кА;
По формуле (51)
Iпо(1)= =220/(194,7+779/3)=0,48 кА.
Zпо===194,7
Rп2=Rc1+Rпкл1+Rпш+Rс2=15+173,4+1,26+20=194,66 мОм;
Хп2=Хпкл1+Хпш=1,26+2,8=4,06 мОм;
Rпкл1 =2r0*L=2*3,09*28=173,04 мОм;
Xпкл1 = хо*L=0,099*28=2,8 мОм
Точка К3
Для выключателя электроприемника Мостовой кран КМ 10 ВА 51-31 с номинальным током Iном=100А
RSF3 = 1,3 мОм;
XSF3= 1,2 мОм;
RпSF3 =0,75 мОм
Для провода АПВ 5х6 длиной 8 м.
Rп =r0*L=5,21*8= 41,68 мОм;
Xп = х0*L= 0,1*8= 0,8 мОм;
Переходное сопротивление третьей ступени распределения Rс3 = 25 мОм.
R3= R2+ RП + RSF3+RПSF3+Rс3 = 264,37 +41,68+1,3+0,75+25=333,1 мОм.
X3= X2 + XSF3+XП=73,86 +1,2+0,8=75,86 мОм;
Ку3=F=F(4,4)=1,0
q3==1
По формуле (49)
I(3)= = 380 / (1,73*341,6) = 0,64 кА;
= I(3) * Ку = 0,64 *1=0,64 кА
По формуле (50)
I(2) =* I(3) =0,865*0,64 =0,55 кА;
По формуле (52)
iу(3)=1,4*Ку* I(3) =1,4*1*0,64 =0,9 кА;
iу(2)=1,7Ку* I(2)=1,7*1*0,55=0,94 кА;
По формуле (51)
Iпо(1)==220/(278,06+779/3)=0,4
Zпо===278,06
Rп3=Rп2+Rпкл2 =194,66 +83,36=278,02 мОм;
Хп3= Хп2+Хпкл2+ =4,06 +0,8=4,86 мОм;
Rпкл2 =2r0*L=2*5,21*8= 83,36 мОм;
Xпкл2 = хо*L=0,1*8= 0,8 мОм;
Таблица 7 — Сводная таблица токов недлинного замыкания
R, мОм
X, мОм
Z, мОм
Kу
q
I (3), кА
КуI (3), кА
I (2), кА
i (3), кА
i (2), кА
I (1), кА
К1
154,54
68,6
169,1
2,2
1,0
1
1,37
1,37
1.19
1,92
3,4
0,8
К2
264,37
73,86
274,5
3,6
1,0
1
0,8
0,8
0,69
1,12
1,17
0,48
К3
333,1
75,86
341,6
4,4
1,0
1
0,64
0,64
0,55
0,9
0,94
0,4
1.10.2 Проверка частей распределительной сети по токам недлинного замыкания
Выбор автоматических выключателей инспектируют по двум условиям:
1. На надежность срабатывания:
Ik(1) ? 3 Iнр, (60)
где Ik(1) -однофазный ток недлинного замыкания в рассматриваемой точке, кА;
Iнр — номинальный ток расцепителя выключателя в данной точке.
2. На отключающую способность:
Iоткл > Iк(3)Кс, (61)
где Iоткл — ток отключения выключателя в данной точке, кА:
Iк(3) — трехфазный ток недлинного замыкания, кА;
Кс — коэффициент учитывающий воздействие электронной дуги на куцее замыкание, определяемый из чертежа 16 ГОСТ 28249-89
Проверка выключателя SF1
Для выключателя SF1 ВА 51-33:
Iнр=160А;
1. 3Iнр = 3*160=480А; Ik1(1)= 0,8 кА; 0,8 кА > 480А;
2. Iк(3)Кс =1,4*1,37= 1,92 кА; 12,5кА > 1,92 кА.
Проверка выключателя SF2
Для выключателя SF2 ВА 51-31:
Iнр=31,5 А
1. 3Iнр = 3*31,5=94,5А; Ik2(1)= 0,48 кА; 0,48 кА > 94,5 А;
2. Iк(3)Кс =1,4*0,8=1,12 кА; 1,12 кА < 6 кА.
Проверка выключателя SF3
Для выключателя SF3 ВА 51-31:
Iнр= 31,5 А
1. 3Iнр = 3*31,5=94,5 А; Ik3(1) = 0,4 кА; 0,4 кА > 94,5 А;
2. Iк(3)Кс =1,4*0,64= 0,9к А; 6 кА > 0,9 кА.
Согласно условиям (60, 61) выключатели выбраны правильно.
1.11 Расчет заземляющего устройства
Высчитать заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках с изолированной нейтралью означает избрать вид заземляющего устройства, заземляющие электроды, высчитать их количество и сопротивление, расположить наружный контур заземления на планировке участка.
Расчет заземляющего устройства производим в последующем порядке.
1. Выбирают вертикальный и горизонтальный электрод, его длину L, м;
2. Расстояние меж электродами а, м.
3. Выбирают климатическую зону, глубина заложения заземлителей t, м.
4. Выбирают вид заземляющего устройства.
5. Определяют расчетное сопротивление 1-го вертикального электрода по формуле
rв=0,3сКсез.в (62)
где rв — сопротивление 1-го вертикального электрода, Ом;
с — удельное сопротивление грунта, Ом·м.
Ксез.в — коэффициент сезонности для вертикального электрода
6. Определяют предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле
Rзу ? (63)
где Rзу — требуемое сопротивление совмещенного ЗУ для напряжения 380В. (Rзу ? 4 Ом)
Iзу — требуемый ток замыкания совмещенного ЗУ.
Iзу = (64)
где Vн- номинальное напряжение сети, кВ
Lкл Lвл — длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км
6. Определяем количество вертикальных электродов без учета экранирования по формуле
N’вр= , (65)
Определяем коэффициент использования вертикального электрода зв по справочным данным [2, таблица 1.13.5].
С учетом экранирования количество вертикальных электродов определяется по формуле
Nвр= , (66)
где зв — коэффициент использования вертикального электрода.
7. Определяем длину ЗУ LЗУ по формуле
LЗУ = а·(Nв-1), (67)
где а — расстояние меж электродами, м;
8. Определяем уточненные значения сопротивлений вертикальных Rв и горизонтальных Rг электродов по формулам:
Rв=, (68)
Rг= (69)
где rв- сопротивление 1-го вертикального электрода, Ом;
Nвр — количество вертикальных электродов, шт.;
зв — коэффициент использования вертикальных электродов;
зг — коэффициент использования горизонтального электрода;
с — удельное сопротивление грунта;
Ксез.г — коэффициент сезонности для горизонтального электрода;
LЗУ — длина ЗУ;
b — ширина горизонтального электрода, полосы, мм;
t — глубина заложения, м.
9. Определяем фактическое сопротивление ЗУ Rзу.ф по формуле
Rзу.ф=, (70)
где Rв- уточненные значения сопротивлений вертикальных электродов, Ом;
Rг — уточненные значения сопротивлений горизонтального электрода, Ом.
10. Вывод о эффективности ЗУ.
Принимаем начальные данные:
1. Избираем заземляющие электроды:
вертикальный электрод — уголок металлической 75х75; длина вертикального заземлителя: L= 3 м
горизонтальный электрод — полоса железная 40х4; Грунт — суглинок с=100 Ом*м;
2. Климатическая зона II. Ксез.в= F(верт., II) = 1,7; глубина заложения t = 0,5 м, Lкл = 10 км, Lвл = 5 км.
где Lкл — длина кабельных линий, км;
Lвл — длина воздушных линий, км.
3. Применяем рядный вид заземляющего устройства.
4. Определяется расчетное сопротивление 1-го вертикального электрода по формуле (62)
rв=0,3сКсез.в=0,3*100*1,7=51 Ом
5. Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ по формуле (63)
Rзу ? ==23,65 Ом
Iзу = ==5,29 А
Требуемое по НН Rзу2 ? 4 Ом на НН, р < 100 Ом· м, то для расчета принимается наибольшее
6. Определяется количество вертикальных электродов без учета экранирования (расчетное) по формуле (65)
N1вр=12,75=13
Тогда коэффициенты использования при а/L=1 зв=0,63; зг=0,71
С учетом экранирования по формуле (66)
Nвр===20,63=21
Тогда по справочным данным [2, таблица 1.13.5] уточняем зв=0,59; зг=0,62.
]]>